【Codeforces 802C】Heidi and Library (hard)

相关链接

题目传送门:http://codeforces.com/contest/802/problem/C
官方题解:http://dj3500.webfactional.com/helvetic-coding-contest-2017-editorial.pdf
消圈定理:https://blog.sengxian.com/algorithms/clearcircle

解题报告

被这题强制解锁了两个新姿势qwq

  1. 上下界最小费用流:
    直接按照上下界网络流一样建图,然后正常跑费用流
  2. 带负环的费用流
    应用消圈定理,强行将负环满流

然后考完之后发现脑残了
换一种建图方法就没有负环了_(:з」∠)_

Code

#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
using namespace std;

const int N = 5000000;
const int M = 200;
const int INF = 1e9;

int n,k,S,T,tot,SS,TT,ans,a[M],np[M],cc[M];
int head[N],nxt[N],to[N],flow[N],cost[N]; 

inline int read() {
	char c=getchar(); int f=1,ret=0;
	while (c<'0'||c>'9') {if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
	while (c<='9'&&c>='0') {ret=ret*10+c-'0';c=getchar();}
	return ret * f;
}

inline int AddEdge(int u, int v, int c, int f) {
	static int E = 1;
    to[++E] = v; nxt[E] = head[u]; head[u] = E; flow[E] = f; cost[E] = c;
    to[++E] = u; nxt[E] = head[v]; head[v] = E; flow[E] = 0; cost[E] = -c;
}

class Minimum_Cost_Flow{
    int dis[N],sur[N],inq[N],vis[N]; 
    queue<int> que; 
    public:
        inline void MaxFlow() {
        	while (clearCircle()); 
            for (int ff; ff = INF, SPFA();) {
            	for (int w = TT; w != SS; w = to[sur[w]^1]) {
					ff = min(ff, flow[sur[w]]);
				}
                for (int w = TT; w != SS; w = to[sur[w]^1]) {
					flow[sur[w]] -= ff;
					flow[sur[w]^1] += ff;
				}
				ans += dis[TT] * ff;
            }
        }
    private:
        bool SPFA() {
            memset(dis,60,sizeof(dis));
            que.push(SS); dis[SS] = 0;
               
            while (!que.empty()) {
                int w = que.front(); que.pop(); inq[w] = 0;
                for (int i=head[w];i;i=nxt[i]) {
                    if (dis[to[i]] > dis[w] + cost[i] && flow[i]) {
                        dis[to[i]] = dis[w] + cost[i];
                        sur[to[i]] = i;
                        if (!inq[to[i]]) {
							inq[to[i]] = 1;
							que.push(to[i]);
						}
                    }
                }
            }
            return dis[TT] < INF;
        }
        bool clearCircle() {
        	memset(dis, 0, sizeof(dis));
        	memset(vis, 0, sizeof(vis));
			for (int i = 1; i <= tot; ++i) { 
   	    		if (!vis[i] && DFS(i)) {
					return 1;   
				}
			}
			return 0;
    	}
    	bool DFS(int w) {
    		vis[w] = 1;
    		if (inq[w]) {
    			int cur = w;
    			do {
					flow[sur[cur]]--;
					flow[sur[cur]^1]++;
					ans += cost[sur[cur]];
					cur = to[sur[cur]];
				} while (cur != w);
				return 1;
			} else {
    			inq[w] = 1;
				for (int i = head[w]; i; i = nxt[i]) {
					if (flow[i] && dis[to[i]] > dis[w] + cost[i]) {
						dis[to[i]] = dis[w] + cost[i];
						sur[w] = i;
						if (DFS(to[i])) {
							inq[w] = 0;
							return 1;
						}
					}
				}
				inq[w] = 0;
				return 0;
			}
			
		}
}MCMF;

int main() {
#ifdef DBG
	freopen("11input.in", "r", stdin);
#endif 
	n = read(); k = read();
	S = tot = n + 4; T = n + 1;
	SS = n + 2; TT = n + 3; 
	AddEdge(T, S, 0, k); 
	AddEdge(S, 1, 0, INF);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		np[i] = ++tot;
		AddEdge(np[i], i + 1, 0, INF);
		AddEdge(i, np[i], 0, INF);
		AddEdge(i, TT, 0, 1);
		AddEdge(SS, np[i], 0, 1);
		a[i] = read();
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cc[i] = read();
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		ans += cc[a[i]];
		for (int j = i + 1; j <= n; j++) {
			if (a[i] == a[j]) {
				AddEdge(np[i], j, -cc[a[i]], 1);
				break;
			} 
		}
	}
	MCMF.MaxFlow();
	cout<<ans<<endl; 
	return 0;
}

【LA 5928】[2016-2017 ACM-ICPC CHINA-Final] Mr.Panda and TubeMaster

相关链接

题目传送门:https://icpcarchive.ecs.baylor.edu/index.php?option=onlinejudge&Itemid=99999999&category=769&page=show_problem&problem=5928

中文题面

Mr. Panda很喜欢玩游戏。最近,他沉迷在一款叫Tube Master的游戏中。
在Tube Master游戏中,玩家可以在$N\times M (N,M \le 30)$的网格中放置管道。每个网格要么为空格子,要么放置下面四种管子中的一种。

当两个相邻(有公共边的格子视为相邻)的格子中间有管道连接(例如下面这幅图),那么玩家将会得到一些分数(具体细节将在输入描述中给出)。

游戏中,有些格子是关键格子。对于每一个关键格子,玩家必须放置这四种管道中的任意一种,不得留空,否则玩家将输掉整局游戏。
玩家放好管道后,这个$N\times M$的网格必须满足以下两个条件,否则玩家将输掉整局游戏。
1. 每个格子要么没有管道,要么这个格子的管道是环形管道的一部分。
2. 每个关键格子必须放置管道。
特别地,如果没有关键格子,那么空网格也是一组合法解。
可以有多个环。

在上面三张图中,灰色格子是关键格子。其中:
左边的图不合法,因为关键格子没有放管道。
中间的图合法。
右边的图不合法,因为管道没有构成环。
Mr. Panda想要打赢这局游戏并且拿到尽可能多的分数。你能帮他计算他最多能拿多少分吗?

解题报告

这是一道非常玄妙的费用流题目

我们先将所有的点黑白染色
然后我们钦定黑点是从横变竖,白点是从竖变横(如果刚好相反的话,我们把这个环给反向就可以了)
之后我们再把每个点拆成入度和出度两个点,入度全部放左边,出度放右边
根据我们的旨意,黑色的入度只能匹配其上下的方格的出度,其出度只能匹配其左右两个方格的入度
我们在连边的时候,注意这个限制。
根据这个题目的启示TopCoder – Curvy on Rails,如果存在完备匹配,这个匹配的意义一定是几个圈

现在唯一的问题就是,有一些点可以不选了
那么我们可以认为他的出度与自己的入度匹配了(自环)
于是对于不必选的点我们连一条自己到自己的边,必选的边不连
之后搞一发费用流就可以了!

Code

#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
using namespace std;

const int N = 5000;
const int M = 100000;
const int INF = 1e9;

int n,m,S,T,E,head[N],nxt[M],cost[M],flow[M],to[M];
int pos[30][30],cx[30][30],cy[30][30],vis[30][30];

inline int read() {
	char c=getchar(); int ret=0,f=1;
	while (c<'0'||c>'9') {if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
	while (c<='9'&&c>='0') {ret=ret*10+c-'0';c=getchar();}
	return ret*f;
}

inline int AddEdge(int u, int v, int c, int f) {
	to[++E] = v; nxt[E] = head[u]; head[u] = E; flow[E] = f; cost[E] = c;
	to[++E] = u; nxt[E] = head[v]; head[v] = E; flow[E] = 0; cost[E] = -c;
	return E - 1;
}

class Minimum_Cost_Flow{
    int dis[N],sur[N],inq[N];
    queue<int> que; 
    public:
        inline int MaxFlow() {
            int ret_cost = 0, ret_flow = 0;
            for (int f=INF,w;SPFA();f=INF) {
                for (w=T;w!=S;w=to[sur[w]^1]) f = min(f, flow[sur[w]]);
                for (w=T;w!=S;w=to[sur[w]^1]) flow[sur[w]] -= f, flow[sur[w]^1] += f;
                ret_cost += dis[T] * f;
                ret_flow += f;
            }
            return ret_flow == n * m? ret_cost: -INF;
        }
    private:
        bool SPFA() {
            memset(dis,60,sizeof(dis));
            que.push(S); dis[S] = 0;
              
            while (!que.empty()) {
                int w = que.front(); que.pop(); inq[w] = 0;
                for (int i=head[w];i;i=nxt[i]) {
                    if (dis[to[i]] > dis[w] + cost[i] && flow[i]) {
                        dis[to[i]] = dis[w] + cost[i];
                        sur[to[i]] = i;
                        if (!inq[to[i]]) inq[to[i]] = 1, que.push(to[i]);
                    }
                }
            }
            return dis[T] < INF;
        }
}MCMF;

inline int id(int x, int y, int t) {
	return ((y - 1) * n + x - 1) * 2 + t;
}

int main() {
	for (int TT=read(),t=1;t<=TT;t++) {
		S = 0; T = N - 1; E = 1; memset(head,0,sizeof(head));
		printf("Case #%d: ",t);	m = read(); n = read();
		for (int j=1,v;j<=m;j++) for (int i=1;i<n;i++) cx[i][j] = -read();
		for (int j=1,v;j<m;j++) for (int i=1;i<=n;i++) cy[i][j] = -read();
		for (int e=read(),x,y;e;e--) x=read(), y=read(), vis[y][x] = t;
		for (int i=1;i<=n;i++) {
			for (int j=1;j<=m;j++) {
				AddEdge(S, id(i,j,1), 0, 1);
				AddEdge(id(i,j,2), T, 0, 1);
				if (vis[i][j] != t) AddEdge(id(i,j,1), id(i,j,2), 0, 1); 
			}
		}
		for (int i=1;i<=n;i++) {
			for (int j=1;j<=m;j++) {
				if ((i + j) & 1) {
					if (i < n) AddEdge(id(i+1,j,1), id(i,j,2), cx[i][j], 1);
					if (i > 1) AddEdge(id(i-1,j,1), id(i,j,2), cx[i-1][j], 1);
					if (j < m) AddEdge(id(i,j,1), id(i,j+1,2), cy[i][j], 1);
					if (j > 1) AddEdge(id(i,j,1), id(i,j-1,2), cy[i][j-1], 1);
				} 
			}
		}
		int tmp = MCMF.MaxFlow();
		if (tmp == -INF) puts("Impossible");
		else printf("%d\n",-tmp);
	}
	return 0;
}

—————————— UPD 2017.3.22 ——————————
Claris给我讲了一点新的姿势,不需要原来的无源汇带上下界费用流了
只需要一个普通的费用流即可,已经更新
Claris真是太强了 _(:з」∠)_