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BZOJ 1064 假面舞会(图论-连通分量)

题目链接:http://61.187.179.132/JudgeOnline/problem.php?id=1064

题意:一年一度的假面舞会又开始了,栋栋也 兴致勃勃的参加了今年的舞会。今年的面具都是主办方特别定制的。每个参加舞会的人都可以在入场时选择一 个自己喜欢的面具。每个面具都有一个编号,主办方会把此编号告诉拿该面具的人。为了使舞会更有神秘感,主办方把面具分为k (k≥3)类,并使用特殊的技术将每个面具的编号标在了面具上,只有戴第i 类面具的人才能看到戴第i+1 类面具的人的编号,戴第k 类面具的人能看到戴第1 类面具的人的编号。 参加舞会的人并不知道有多少类面具,但是栋栋对此却特别好奇,他想自己算出有多少类面具,于是他开始在人群中收集信息。 栋栋收集的信息都是戴第几号面具的人看到了第几号面具的编号。如戴第2号面具的人看到了第5 号面具的编号。栋栋自己也会看到一些编号,他也会根据自己的面具编号把信息补充进去。由于并不是每个人都能记住自己所看到的全部编号,因此,栋栋收集的信 息不能保证其完整性。现在请你计算,按照栋栋目前得到的信息,至多和至少有多少类面具。由于主办方已经声明了k≥3,所以你必须将这条信息也考虑进去。

思路:(1)首先我们假设给出的条件中存在环。那么所有环的长度的最大公约数G即为最多的面具种类;大于等于3且最小的且是G的约数的数即为最少的面具种类;G小于3时无解;

(2)假设不存在环,也就是都是一些有向链,那么所有连通块的最长链之和Sum就是最多的面具种类;3即为最少的面具种类。当然Sum<3时无解。

下面,就是如何求环和最长链。求环就是强连通分量,最长链可以从每个从每个入度为0的点向下计算一次(这里可以记录下从点u开始向下的最长链)。 建图时建成双向边,(x,y,1)和(y,x,-1)。(1)首先找环。我们从任意点开始DFS,每个点记录第一次被遍历时的距离。若下一个是一个已经遍 历过的点v,那么用当前的点u的d[u]更新后的点v的d为p,那么abs(p-d[v])就是环的长度;比如1-2-3-4-1这是环为4;但是对于 1-2-3-4,1-5-4,环的大小为1,得出无解(最后的最大公约数等于1);(2)找最长链。从某点开始DFS,这里记录边是否遍历,每条边及其反 向边只被遍历一次。并且这里也记录d值。这样每个连通分量的最大d值Max和最小d值Min :Max-Min+1就是该连通块的最长链长度。

 

struct node{    int v,w,next;}; node edges[N<<2];int head[N];int e; void Add(int u,int v,int w){    edges[e].v=v;    edges[e].w=w;    edges[e].next=head[u];    head[u]=e++;} int d[N]; int n,m,visit[N]; int Gcd(int x,int y){    if(!y) return x;    return Gcd(y,x%y);}int ans;  void DFS(int u){    visit[u]=1;    int i,v,w;    for(i=head[u];i!=-1;i=edges[i].next)    {        v=edges[i].v;        w=edges[i].w;        if(visit[v])        {            ans=Gcd(ans,abs(d[u]+w-d[v]));        }        else        {            d[v]=d[u]+w;            DFS(v);        }    }} int Max,Min;int h[N]; void dfs(int u){    visit[u]=1;    Max=max(Max,d[u]);    Min=min(Min,d[u]);    int i,v,w;    for(i=head[u];i!=-1;i=edges[i].next)    {        v=edges[i].v;        w=edges[i].w;        if(!h[i])        {            h[i]=h[i^1]=1;            d[v]=d[u]+w;            dfs(v);        }    }} int main(){    clr(head,-1);    RD(n,m);    int i,x,y;    FOR1(i,m)    {        RD(x,y);        Add(x,y,1);        Add(y,x,-1);    }    FOR1(i,n) if(!visit[i]) DFS(i);    if(ans)    {        for(i=3;i<=ans;i++) if(ans%i==0) break;        if(ans<3) puts("-1 -1");        else PR(ans,i);        return 0;    }    clr(visit,0);    int ans=0;    FOR1(i,n) if(!visit[i])     {        Max=Min=d[i]=0;        dfs(i);        ans+=Max-Min+1;    }    if(ans<3) puts("-1 -1");    else printf("%d %d\n",ans,3);}