lp2764 网络流24题-最小路径覆盖问题


(其实建图方法已经写在题目里了。)
(这一题是一道匈牙利的裸题,考场上二分图最大匹配仍然建议使用匈牙利(因为在实现复杂度上有巨大优势),我纯粹练一下当前弧优化Dinic。)
首先有一个定理。将一张有向图上的每一个点都拆点成入点和出点,连边后形成一张二分图,那么原图的最小路径覆盖,就是顶点数减去这张二分图的最大匹配。
考虑感性地证明这个定理。
每一次匹配,事实上就意味着,一条路径可以额外走过一个点。这样就减少了一个路径覆盖。
所以,当匹配次数最大的时候,路径覆盖数就最小了。
答案用并查集处理一下输出。


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
const int INF=0x3f3f3f3f;

inline int Min(int A,int B){
	return A<B?A:B;
}

struct ee{
	int v;
	int w;
	int nxt;
}e[20005];
int h[2005],et=-1;
inline void Eadd(int U,int V,int W){
	e[++et]=(ee){V,W,h[U]};
	h[U]=et;
}
inline void add(int U,int V,int W){
	Eadd(U,V,W);
	Eadd(V,U,0);
}
int dep[2005],nw[2005],f[2005];
int n,m,s,t;

std::queue<int> q;
inline bool bfs(){
	for(int i=1;i<=t;++i){
		dep[i]=INF;
		nw[i]=h[i];
	}
	while(!q.empty()){
		q.pop();
	}
	dep[s]=0;
	q.push(s);
	int p;
	while(!q.empty()){
		p=q.front();
		q.pop();
		for(int i=h[p];i>=0;i=e[i].nxt){
			if(dep[e[i].v]==INF&&e[i].w){
				dep[e[i].v]=dep[p]+1;
				q.push(e[i].v);
			}
		}
	}
	return dep[t]<INF;
}
inline int dfs(int X,int V){
	if(V<=0||X==t){
		return V;
	}
	int cnt=0,val;
	for(int i=nw[X];i>=0;i=e[i].nxt){
		nw[X]=i; 
		if(dep[e[i].v]==dep[X]+1){
			val=dfs(e[i].v,Min(e[i].w,V));
			if(val){
				cnt+=val;
				V-=val;
				e[i].w-=val;
				e[i^1].w+=val;
				if(V<=0){
					break;
				}
			}
		}
	}
	return cnt;
}

inline int fnd(int X){
	for(int i=h[X+n];i>=0;i=e[i].nxt){
		if(1<=e[i].v&&e[i].v<=n){
			if(e[i].w){
				return e[i].v;
			}
		}
	}
	return X;
}
inline int fa(int X){
	return f[X]^X?f[X]=fa(f[X]):X;
}
inline void prnt(int X){
	for(int i=h[X];i>=0;i=e[i].nxt){
		if((n+1)<=e[i].v&&e[i].v<=(n<<1)&&!e[i].w){
			printf("%d ",e[i].v-n
			);
			prnt(e[i].v-n);
			return;
		}
	}
}
bool vis[2005];
void init(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	s=(n<<1)+1,t=(n<<1)+2;
	for(int i=1;i<=t;++i){
		h[i]=-1;
	}
	int u,v;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		add(s,i,1);
		add(n+i,t,1);
	}
	for(int i=1;i<=m;++i){
		scanf("%d%d",&u,&v);
		add(u,n+v,1);
	}
	int ans=n;
	while(bfs()){
		ans-=dfs(s,INF);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		f[i]=i;
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		f[i]=fnd(i);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		fa(i);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		if(f[i]==i){
			printf("%d ",i);
			prnt(i);
			puts("");
		}
	}
	printf("%d\n",ans); 
}

int main(){
	init();
	return 0;
}

lp2763 网络流24题-试题库问题

对于这一题,我们建三层的边来描述题目中的约束。
对于每道题建一个点,源点连一条容量为1的边到每一个点,表示每道题最多只能被选取一次。
对于每个种类建一个点,每一个点连一条容量为1的边到它所属的所有类,表示它仅可以被作为这个类来选取。
每个种类连一条容量为这个种类需要的选取次数的边到汇点,表示这个种类最多需要被选取的次数。
然后,跑一遍当前弧优化Dinic最大流,如果需要选取的总题数都能选取到,流量就等于需要选取的总题数。
当然也可以大力拆点跑二分图匹配,不过那样似乎更难写的样子。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
const int INF=0x3f3f3f3f;

inline int Min(int A,int B){
	return A<B?A:B;
}

struct ee{
	int v;
	int w;
	int nxt;
}e[40005];
int h[2005],et=-1;
int dep[2005],nw[2005];

inline void Eadd(int U,int V,int W){
	e[++et]=(ee){V,W,h[U]};
	h[U]=et;
}

inline void add(int U,int V,int W){
	Eadd(U,V,W);
	Eadd(V,U,0); 
}

int n,m,s,t,Sans=0,tot; 

std::queue<int> q;
inline bool bfs(){
	for(int i=1;i<=t;++i){
		dep[i]=INF;
		nw[i]=h[i];
	}
	while(!q.empty()){
		q.pop();
	}
	dep[s]=0;
	q.push(s);
	int p;
	while(!q.empty()){
		p=q.front();
		q.pop();
		for(int i=h[p];i>=0;i=e[i].nxt){
			if(dep[e[i].v]==INF&&e[i].w){
				dep[e[i].v]=dep[p]+1;
				q.push(e[i].v);
			}
		}
	}
	return dep[t]<INF;
} 
//V表示从源点到当前路径上的剩余流量,cnt表示这个点向后流了多少流量。 
inline int dfs(int X,int V){
	if(V<=0||X==t){
		return V;
	}
	int cnt=0,val;
	for(int i=nw[X];i>=0;i=e[i].nxt){
		nw[X]=i;
		if(dep[e[i].v]==dep[X]+1){
			val=dfs(e[i].v,Min(V,e[i].w));
			if(val){
				cnt+=val;
				e[i].w-=val;
				e[i^1].w+=val;
				V-=val;
				if(V<=0){
					break;
				}
			}
		}
	}
	return cnt;
}

void init(){
	scanf("%d%d",&m,&n);
	s=m+n+1,t=m+n+2;
	for(int i=1;i<=t;++i){
		h[i]=-1;
	}
//	注意初始化。 
	int p,x;
	for(int i=1;i<=m;++i){
		scanf("%d",&x);
		Sans+=x;
		add(n+i,t,x);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		scanf("%d",&p);
		add(s,i,1);
		for(int j=1;j<=p;++j){
			scanf("%d",&x);
			add(i,n+x,1);
//			注意哈希。 
		}
	}
	int ans=0;
	while(bfs()){
		ans+=dfs(s,INF);
		printf("%d\n",ans); 
	}
	if(ans<Sans){
		puts("No solution!");
		return;
	}
	for(int i=1;i<=m;++i){
		printf("%d: ",i);
		for(int j=h[n+i];j;j=e[j].nxt){
			if((j&1)&&(e[j].w==1)&&(e[j].v!=t)){
				printf("%d ",e[j].v);
			}
		}
		puts("");
	}
}

int main(){
	init();
	return 0;
}

CF1091 Good Bye 2018

不知不觉就到了2018的最后一天。这个博客也有两个多月了。
我的姿势水平固然有了一定长进,但和巨神的距离却是越拉越远了。
这场CF也是,手速场我却没能有足够的手速。尤其是D题那种超简单的题目却死磕了半天才磕出来,F也没做出来。
总之,祝大家新年快乐_(:з」∠)_


CF1091A
依题意即可。
千万别掉进分类讨论的坑里。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
int a,b,c;

void init(){
	scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
	--b,c-=2;
	printf("%d",min(min(a,b),c)*3+3);
}
int main(){
	init();
	return 0;
}

CF1091B
我们将每个宝藏都加上每一个向量箭头,并标记目的地。
答案是任意一个被标记n次的。
可以用map或者hashmap维护。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<vector>
#include<map>
using namespace std;
int a[1005],b[1005],c[1005],d[1005];
typedef pair<int,int> pii;
typedef map<pii,int> mppii;
mppii mp;
int n;
void init(){
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;++i){
		scanf("%d%d",a+i,b+i);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		scanf("%d%d",c+i,d+i);
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		for(int j=1;j<=n;++j){
			pii nw(a[i]+c[j],b[i]+d[j]);
			++mp[nw];
		}
	}
	mppii::iterator it=mp.begin();
	while(it!=mp.end()){
		if(it->second==n){
			printf("%d %d\n",it->first.first,it->first.second);
			break;
		}
		++it;
	} 
}
int main(){
	init();
	return 0;
}

CF1091C
观察题意以后我们发现,对于\(k\),当且仅当\(n\%k == 0\)的时候,\(k\)会和其他的本质不同。
依据剩余系的性质容易证明。
那么我们就得到了一个朴素的求答案公式:
$$\forall x,st:n\% x==0,ans_{x}=\sum_{i=0}^{n/gcd(n,x)-1}(1+(ix-1)\%n+1) $$
然后考虑到\(n\%x==0\),所以
$$ans_{x}=\sum_{i=0}^{n/gcd(n,x)-1}(1+(ix-1)\%n)==\sum_{i=0}^{n/gcd(n,x)-1}(1+ix)$$
套上等差数列求和公式即可。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
inline long long gcd(long long A,long long B){
	return B?gcd(B,A%B):A;
}
long long n;
long long ans[100005],tp=0;

inline void calc(int X){
	long long tms=n/gcd(n,X);
	ans[++tp]=tms+((((tms*(tms-1))>>1)*X));
}

void init(){
	scanf("%I64d",&n);
	for(int i=1;i*i<=n;++i){
		if(!(n%i)){
			calc(i);
			if(i*i!=n){
				calc(n/i);
			}
		}
	}
	sort(ans+1,ans+1+tp);
	tp=unique(ans+1,ans+1+tp)-1-ans;
	for(int i=1;i<=tp;++i){
		printf("%I64d ",ans[i]);
	}
}
int main(){
	init();
	return 0;
}

CF1091D
由于长度为\(n\),显然序列的值必然是\(\frac{(n*(n+1))}{2}-SUM_i+SUM_{i+1}\), 其中\(SUM_{i}\)表示第\(i\)个排列的某个前缀和。
又排列的性质我们会发现,对于任意两个相邻的全排列,它的任意长度前缀和要么增加且前缀序列变化,要么前缀和保持不变且前缀序列保持不变。
故而,如果一个序列要满足要求,它只有两种情况——它本身就是一个排列,或者它横跨的两个排列必然有一部分前缀相同。
对于第一种情况我们可以看成它们的前缀有\(0\)个相同的。
问题转化为了,求所有排列中,两种相邻排列前缀相同的长度的和。
通过打表找规律,或者对全排列性质的精确推演,我们得到了这样一个求和式:
$$ ans=\sum_{pre=0}^{n-2}(n!-(\Pi_{i=n}^{n-pre+1}i))$$
但是暴力计算的复杂度最坏是\(n^2\)的,仍然无法通过此题。
我们考虑优化这个求和。优化的点在于\(\Pi_{i=n}^{n-pre+1}i\),我们(毫不)惊讶地发现,它等价于\(\frac{n!}{n-pre}\),所以我们可以预处理阶乘和阶乘的逆元。
这样就做完了。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
const long long MOD=998244353;

long long fac[1000005],inv[1000005];
long long n;

void init(){
	scanf("%I64d",&n);
	fac[0]=fac[1]=inv[0]=inv[1]=1;
	for(int i=2;i<=n;++i){
		fac[i]=fac[i-1]*i%MOD;
		inv[i]=(MOD-MOD/i)*inv[MOD%i]%MOD;
	}
	for(int i=2;i<=n;++i){
		inv[i]=inv[i-1]*inv[i]%MOD;
	}
	long long ans=fac[n];
	for(int i=1;i<=n-2;++i){
		ans+=(fac[n]-fac[n]*inv[n-i]%MOD+MOD)%MOD;
		ans%=MOD;
	}
	printf("%I64d",ans);
}
int main(){
	init();
	return 0;
}

lp1640 SCOI2010 连续攻击游戏

一般地,对于兼具可行性和唯一性的问题,我们考虑二分图匹配。
对于这一题来说,我们考虑拆点。
值得一提的是,这里的拆点并不是将一个点的两个属性拆开来,而是将一个点的属性和编号拆开来。然后跑匈牙利。
如果可以匹配,那就继续匹配;如果不能匹配,那就说明这个属性无论如何也取不到;或者取到它需要付出「前面有某个属性无法取到」的代价,那么就是没有答案了。

#include<iostream>
#include<cstdio>
struct ee{
	int v;
	int nxt;
}e[2000005];
int h[10005],et=0;
inline void add(int U,int V){
	e[++et]=(ee){V,h[U]};
	h[U]=et;
}

int n;
int vis[1000005],dep;
int usd[1000005];

inline bool dfs(int X){
	for(int i=h[X];i;i=e[i].nxt){
		int v=e[i].v;
		if(vis[v]!=dep){
			vis[v]=dep;
			if(!usd[v]||dfs(usd[v])){
				usd[v]=X;
				return 1;
			}
		}
	}
	return 0;
}

void init(){
	scanf("%d",&n);
	int a,b;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		scanf("%d%d",&a,&b);
		add(a,i),add(b,i);
	}
	int ans=0;
	dep=0;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		++dep;
		if(dfs(i)){
			++ans;
		}else{
			break;
		}
	}
	printf("%d\n",ans);
}

int main(){
	init();
	return 0;
}

lp1129 ZJOI2007 矩阵游戏

提示:行列匹配。


当知道这一题是行列匹配之后,做法就非常显然了。
我们观察发现,如果将每个行与每个列标上序号的话,题目的要求就是求两个排列,使得黑格子排在主对角线上。
然后我们考虑每一个黑格子,我们发现,在最终情况下的每一个黑格子,它所在的行的序号和列的序号均与开始时的序号相同。
故而,所求的两个排列中,相同位置的行和列在开始时的交点必然是黑色的。
所以,每个黑格子就在行列之间连一条边,用行来匹配列,如果都能一一匹配则说明有解。

#include<iostream>
#include<cstdio>
int mp[205][205];
int n,usd[205],vis[205],dep;
inline bool dfs(int X){
	for(int i=1;i<=n;++i){
		if(!mp[X][i]){
			continue;
		}
		if(vis[i]!=dep){
			vis[i]=dep;
			if(!usd[i]||dfs(usd[i])){
				usd[i]=X;
				return 1;
			}
		}
	}
	return 0;
} 
void init(){
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;++i){
		usd[i]=0,vis[i]=0;
		for(int j=1;j<=n;++j){
			scanf("%d",&mp[i][j]);
		}
	}
	dep=0;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		++dep;
		if(!dfs(i)){
			puts("No");
			return;
		}
	}
	puts("Yes");
}

int main(){
	int T;
	scanf("%d",&T);
	while(T--){
		init();
	}
	return 0;
}