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BZOJ 2756 奇怪的游戏(最大流)

题目链接:http://61.187.179.132/JudgeOnline/problem.php?id=2756

题意:在一个 N*M 的棋盘上玩,每个格子有一个数。每次 选择两个相邻的格子,并使这两个数都加上 1。 问最少多少次能使棋盘上的数都变成同一个数,如果永远不能变成同一个数则输出-1。

思路:对棋盘进行黑白染色,则每次操作使得黑白两色的格子总和各增加1。设黑色总和s1,个数cnt1;白色总和s2,个数cnt2,设最后的数字为x,那么有:

x*cnt1-s1=x*cnt2-s2。

(1)若cnt1!=cnt2,那么x是唯一的,x=(s1-s2)/(cnt1-cnt2),只要判定这个x是否合法即可;

(2)若cnt1=cnt2,那么x是不唯一的,但是x是单调的,即若x可以,则x+1也可以,因为黑白可以两两配对后各增加1。因此可以二分x,判定是否可行。

现在就是给定x判定是否可行。原点向黑格子连边,白格子向汇点连边,权值都是x-格子的数字。相邻格子连边无穷。满流即可。

 

struct node{    int v,next;    i64 cap;};node edges[N];int head[N],e;void add(int u,int v,i64 cap){    edges[e].v=v;    edges[e].cap=cap;    edges[e].next=head[u];    head[u]=e++;}void Add(int u,int v,i64 cap){    add(u,v,cap);    add(v,u,0);}int pre[N],h[N],num[N],cur[N];i64 Maxflow(int s,int t,int n){    int i;    for(i=0;i<=n;i++) h[i]=num[i]=0,cur[i]=head[i];    int u=s,v,x;    i64 ans=0,Min;        while(h[u]<n)    {        if(u==t)        {            Min=inf+1;            for(i=s;i!=t;i=edges[cur[i]].v)            {                x=cur[i];                if(edges[x].cap<Min) Min=edges[x].cap,v=i;            }            ans+=Min; u=v;            for(i=s;i!=t;i=edges[cur[i]].v)            {                x=cur[i];                edges[x].cap-=Min;                edges[x^1].cap+=Min;            }        }        for(i=cur[u];i!=-1;i=edges[i].next)        {            v=edges[i].v;            if(edges[i].cap>0&&h[u]==h[v]+1) break;        }        if(i!=-1)        {            cur[u]=i;            pre[edges[i].v]=u;            u=edges[i].v;        }        else        {            if(--num[h[u]]==0) break;            cur[u]=head[u];            x=n;            for(i=head[u];i!=-1;i=edges[i].next)            {                if(edges[i].cap>0) x=min(x,h[edges[i].v]);            }            h[u]=x+1;            num[x+1]++;            if(u!=s) u=pre[u];        }    }    return ans;}i64 a[55][55];int n,m,b[55][55],s,t;int dx[]={0,0,1,-1};int dy[]={1,-1,0,0};int check(i64 p){    clr(head,-1); e=0;    s=0; t=n*m+1;    int i,j,k,x,y;    i64 sum=0;    FOR1(i,n) FOR1(j,m)     {        if(p<a[i][j]) return 0;        if((i+j)&1) Add(s,b[i][j],p-a[i][j]),sum+=p-a[i][j];        else Add(b[i][j],t,p-a[i][j]);        if((i+j)%2==0) continue;        FOR0(k,4)        {            x=i+dx[k];            y=j+dy[k];            if(x>=1&&x<=n&&y>=1&&y<=m)             {               Add(b[i][j],b[x][y],inf);            }        }    }    return Maxflow(s,t,t+1)==sum;}i64 cal(){    i64 s1=0,s2=0,cnt1=0,cnt2=0,Max=0,ans;    int i,j,k=0;    FOR1(i,n) FOR1(j,m) b[i][j]=++k;    FOR1(i,n) FOR1(j,m)    {        upMax(Max,a[i][j]);        if((i+j)%2==0) s1+=a[i][j],cnt1++;        else s2+=a[i][j],cnt2++;    }    if(cnt1!=cnt2)    {        ans=(s1-s2)/(cnt1-cnt2);        if(check(ans)) return ans*cnt1-s1;        return -1;    }            if(s1!=s2) return -1;        i64 low=Max,high=inf,mid;    ans=-1;    while(low<=high)    {        mid=(low+high)>>1;        if(check(mid)) ans=mid,high=mid-1;        else low=mid+1;    }    if(ans==-1) return -1;    return ans*cnt1-s1;}int main(){    rush()    {        RD(n,m);        int i,j;        FOR1(i,n) FOR1(j,m) RD(a[i][j]);        PR(cal());    }}