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[NOIP2010]引水入城

【题目描述】 

在一个遥远的国度,一侧是风景秀美的湖泊,另一侧则是漫无边际的沙漠。该国的行政区划十分特殊,刚好构成一个N行M列的矩形,如上图所示,其中每个格子都代表一座城市,每座城市都有一个海拔高度。

为了使居民们都尽可能饮用 到清澈的湖水,现在要在某些城市建造水利设施。水利设施有两种,分别为蓄水厂和输水站。蓄水厂的功能是利用水泵将湖泊中的水抽取到所在城市的蓄水池中。因 此,只有与湖泊毗邻的第1行的城市可以建造蓄水厂。而输水站的功能则是通过输水管线利用高度落差,将湖水从高处向低处输送。故一座城市能建造输水站的前 提,是存在比它海拔更高且拥有公共边的相邻城市,已经建有水利设施。

由于第N行的城市靠近沙漠,是该国的干旱区,所以要求其中的每座城市都建有水利设施。那么,这个要求能否满足呢?如果能,请计算最少建造几个蓄水厂;如果不能,求干旱区中不可能建有水利设施的城市数目。

【输入】

输入文件名为flow.in。输入文件的每行中两个数之间用一个空格隔开。

输入的第一行是两个正整数N和M,表示矩形的规模。

接下来N行,每行M个正整数,依次代表每座城市的海拔高度。

【输出】

输出文件名为flow.out。

输出有两行。如果能满足要求,输出的第一行是整数1,第二行是一个整数,代表最少建造几个蓄水厂;如果不能满足要求,输出的第一行是整数0,第二行是一个整数,代表有几座干旱区中的城市不可能建有水利设施。

【输入输出样例1】

flow.in

2 5

9 1 5 4 3

8 7 6 1 2

flow.out

1

1

【样例1说明】

只需要在海拔为9的那座城市中建造蓄水厂,即可满足要求。

【输入输出样例2】

flow.in

3 6

8 4 5 6 4 4

7 3 4 3 3 3

3 2 2 1 1 2

flow.out

1

3

【样例2说明】

湖泊

8 4 5 6 4 4

7 3 4 3 3 3

3 2 2 1 1 2

沙漠

上图中,在3个粗线框出的城市中建造蓄水厂,可以满足要求。以这3个蓄水厂为源头在干旱区中建造的输水站分别用3种颜色标出。当然,建造方法可能不唯一。

【数据范围】

本题共有10个测试数据,每个数据的范围如下表所示:

测试数据编号能否满足要求N M

1不能 N≤10 M ≤ 10

2不能 N≤100M≤ 100

3不能 N≤500 M≤ 500

4能 N= 1 M≤ 10

5能 N≤10 M ≤ 10

6能 N≤100 M≤ 20

7能 N≤100 M≤ 50

8能 N≤100 M≤100

9能 N≤200 M≤ 200

10能N≤500 M≤ 500

对于所有的10个数据,每座城市的海拔高度都不超过10^6。

【分析】

 又被细节卡了很长时间……不过最后的51ms看起来还是挺爽的2333333

思路是先dp预处理出河边的每个格子的水可以在沙漠边形成的有水的线段,然后贪心做线段覆盖即可。

这里用到了一个结论:如果存在一组解,那么每个河边城市形成的区间必然连续。证明思路:如果某河边城市形成的区间不连续,则“无水”区域边缘内部的任何一个位置都不比外部的节点低,即这一区域外部的水不可能流到内部;而河边城市必然处在区域外部,即其余任意一个河边城市储蓄的水都不可能流入这一区域,这时必然不存在可行解。这样就证明了原命题的逆否命题。于是就无脑记忆化搜索 + 贪心线段覆盖即可。

总时间复杂度为O(m·n + m·log m),这样看来题目给出的数据范围似乎显得太弱了点。。。。

 1 #include <cstdio>
 2 #include <iostream>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <cmath>
 5 #include <cctype>
 6 #include <queue>
 7 using namespace std;
 8 #if defined DEBUG
 9 FILE *in = fopen("test","r");
10 #define out stdout
11 #else
12 FILE *in = fopen("flow.in","r");
13 FILE *out = fopen("flow.out","w");
14 #endif
15 inline void getint(int &x){
16     int c = fgetc(in);
17     while(!isdigit(c))c = fgetc(in);
18     x = c - 0;
19     while(isdigit(c = fgetc(in)))x = x * 10 - 0 + c;
20 }
21 /*==================================================*/
22 const int maxn = 500 + 2;
23 typedef pair<intint> RNG;//Range
24 inline bool cmp(const RNG &a, const RNG &b){
25     if(!(a.first | a.second))return 0;
26     if(!(b.first | b.second))return 1;
27     if(a.first == b.first)return a.second > b.second;
28     return a.first < b.first;
29 }
30 inline RNG operator + (const RNG &a, const RNG &b){//Union
31     RNG x, y;
32     int l, r;
33     if(cmp(b, a))x = b, y = a;
34     else x = a, y = b;
35     if(!(y.first | y.second))return x;
36     l = x.first, r = max(x.second, y.second);
37     return RNG(l, r);
38 }
39 RNG rng[maxn][maxn]; //‘Wet‘ Ranges (caused by water in G[i][j])
40 int N, M, G[maxn][maxn];
41 bool known[maxn][maxn] = {0}, wet[maxn] = {0};
42 inline void dfs(int x, int y){ //Dynamic Programming
43     RNG ans = RNG(00);
44     if(x == N-1)wet[y] = 1, ans = RNG(y, y+1);
45     if(x && G[x-1][y] < G[x][y]){
46         if(!known[x-1][y])dfs(x-1, y);
47         ans = ans + rng[x-1][y];
48     }
49     if(y && G[x][y-1] < G[x][y]){
50         if(!known[x][y-1])dfs(x, y-1);
51         ans = ans + rng[x][y-1];
52     }
53     if(x < N-1 && G[x+1][y] < G[x][y]){
54         if(!known[x+1][y])dfs(x+1, y);
55         ans = ans + rng[x+1][y];
56     }
57     if(y < M-1 && G[x][y+1] < G[x][y]){
58         if(!known[x][y+1])dfs(x, y+1);
59         ans = ans + rng[x][y+1];
60     }
61     known[x][y] = 1;
62     rng[x][y] = ans;
63 }
64 inline int cover(){ //Greedy Algorithm - Line Coverage
65     sort(rng[0], rng[0] + M, cmp);
66     int ans = 1, curr, maxr, i;
67     curr = rng[0][0].second;
68     for(i = 1;i < M && (rng[0][i].first | rng[0][i].second);){
69         maxr = curr;
70         while((rng[0][i].first|rng[0][i].second)&&rng[0][i].first <= curr){
71             if(rng[0][i].second > maxr)maxr = rng[0][i].second;
72             ++i;
73         }
74         if(maxr > curr)++ans, curr = maxr;
75     }
76     return ans;
77 }
78 inline void work(){
79     getint(N), getint(M);
80     int i, j, dry = 0;
81     for(i = 0;i < N;++i)for(j = 0;j < M;++j)
82         getint(G[i][j]);
83     for(j = 0;j < M;++j)
84         dfs(0, j);
85     for(j = 0;j < M;++j)
86         if(!wet[j])++dry;
87     if(dry) fprintf(out"0\n%d\n", dry);
88     else fprintf(out"1\n%d\n", cover());
89 }
90 int main(){
91     work();
92     return 0;
93 }
记忆化搜索 + 贪心

 

[NOIP2010]引水入城