B - 運動員最佳匹配問題


Description

羽毛球隊有男女運動員各n 人。給定2 個n×n 矩陣P 和Q。P[i][j]是男運動員i 和女運動員j配對組成混合雙打的男運動員競賽優勢;Q[i][j]是女運動員i和男運動員j配合的女運動員競賽優勢。由於技術配合和心理狀態等各種因素影響,P[i][j]不一定等於Q[j][i]。男運動員i和女運動員j配對組成混合雙打的男女雙方競賽優勢為P[i][j]*Q[j][i]。
設計一個算法,計算男女運動員最佳配對法,使各組男女雙方競賽優勢的總和達到最大。
設計一個算法,對於給定的男女運動員競賽優勢,計算男女運動員最佳配對法,使各組男女雙方競賽優勢的總和達到最大。

Input

輸入數據的第一行有1 個正整數n (1≤n≤20)。接下來的2n 行,每行n個數。前n行是p,后n行是q。

Output

將計算出的男女雙方競賽優勢的總和的最大值輸出。

Sample

Input

3
10 2 3
2 3 4
3 4 5
2 2 2
3 5 3
4 5 1

Output

52

題解:

遞歸回溯找解問題,這個問題難點在於“剪枝”,如果沒有這一步驟,會超時。
至於“剪枝”,我們可以開辟一個新的數組,存儲這兩個運動員搭配時的競賽優勢,並且以男運動員為固定,找出與他的最佳搭配並記錄最大競賽優勢。隨后的遞歸中,如果剩下的人最大競賽優勢相加無法超過以得的最大值,那么就“剪枝”,結束遞歸。
注意:這個代碼是以男隊員為固定進行搭配。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#define maxn 25

using namespace std;
/**
*n輸入的數據大小
*MAX尋找到的最大競爭優勢
*sum當前累加的競賽優勢
*/
int n, MAX, sum;
/**
*p男方搭配優勢
*q女方搭配優勢
*f標記當前女方隊員是否已經搭配
*numMAX記錄兩個運動員搭配時的競賽優勢
*/
int p[maxn][maxn], q[maxn][maxn], f[maxn], numMax[maxn];

/**
*i 搭配到第幾名男隊員。
*/
void dfs(int i){
    //說明所有隊員都已經找到搭配,結束。
    if(i==n){
        MAX = max(MAX, sum);
        return;
    }
    int j;
    int sum2 = sum;
    //計算當前累計的競賽優勢剩余的最佳搭配是否能夠超過
    //最大已找到的最大競賽優勢,如果不能,剪枝,結束遞歸。
    for(j=i; j<n; j++){
        sum2 += numMax[j];
    }
    if(sum2 < MAX)
        return;
    for(j = 0; j<n; j++){
        //如果沒有被標記,則說明當前女隊員沒有找到搭配,進行搭配。
        if(!f[j]){
            f[j] = 1;
            sum += p[i][j];
            dfs(i + 1);
            //回溯
            f[j] = 0;
            sum -= p[i][j];
        }
    }
}

int main()
{
    int i, j;
    scanf("%d",&n);
    memset(numMax, -1, sizeof(numMax));
    for(i=0;i<n;i++){
        for(j=0;j<n;j++){
            scanf("%d",&p[i][j]);
            numMax[i] = max(numMax[i], p[i][j]);
        }
    }
    for(i=0;i<n;i++){
        for(j=0;j<n;j++){
            scanf("%d",&q[i][j]);
        }
    }
    for(i=0; i<n; i++){
        for(j=0; j<n; j++){
            p[i][j] = p[i][j] * q[j][i];
            numMax[i] = max(numMax[i], p[i][j]);
        }
        f[i] = 0;
    }
    memset(f, 0, sizeof(f));
    sum = 0;
    MAX = -1;
    dfs(0);
    printf("%d\n",MAX);
    return 0;
}


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