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HDU 4067 Random Maze
题意:
一幅“随机图”定义为有如下性质的图:
有一个入口和一个出口
有向图
对于入口 出度比入度大1
对于出口 入度比出度大1
对于其他点 入度等于出度
现给出一幅有向图 每条边有2个决策——留下、扔掉 分别花费a和b 问 如果用最少的费用改造出“随机图”
思路:
网络流不错的题目 如果做过“混合图欧拉回路”(后文把这个问题成为p)那个zoj的题的话 这道题会有启发
来回忆p的做法 先将无向边随意定向 再利用度来将点划分成二分图 利用无向边建边 利用度连接这些点与源汇 然后做maxflow 满流则有解
“随意定向”启发我们本题也可以对边进行一定的处理 因此我们可以先比较a和b 取其中小的状态 这样得到的一定是费用最小的决策 但不保证是“随机图” 那么此时我们只需要改变决策 在费用最小的情况下达到“随机图” 此时想到了费用流
“利用度构图”启发我们同样讨论 in>out in==out in<out 的三种点(其实入口和出口可以稍加处理归并到一般点中去) 对于 in>out 的点 我们与S连边 对于 in<out 的点 我们与T连边 容量即为|in-out| 来表示这个点需要修正的度数
虽然我们的图不是二分图 但是层次关系仍然明显
我们将m条输入的边按照a和b的大小关系 分别建边u->v 容量1 费用b-a 表示将边从留下状态改为扔掉状态 反之亦然
那么此时流量就表示通过更改边的策略 能将多少“度”平衡掉 也就是说 如果maxflow满流 则可以构成“随机图”
剩下的就是最小费用 很明显就是刚才建边的费用之和 最后费用+“随即定向”时的最小花费就是答案
PS:要尽量去理解网络流中“流”的实际意义 想办法构造图
代码:
#include<cstdio> #include<iostream> #include<cstring> #include<string> #include<algorithm> #include<map> #include<set> #include<vector> #include<queue> #include<cstdlib> #include<ctime> #include<cmath> using namespace std; typedef long long LL; #define N 110 #define M 2010 #define inf (1<<20) int casnum, cas, n, m, s, t, S, T, ans, tot, flow, totflow, cost; int head[N], pre[N], vis[N], dis[N], din[N], dout[N], temp[N]; struct edge { int u, v, w, c, next; } ed[N * M]; queue<int> qu; void init() { S = 0; T = n + 1; ans = 0; tot = 0; totflow = 0; flow = 0; cost = 0; memset(head, -1, sizeof(head)); memset(din, 0, sizeof(din)); memset(dout, 0, sizeof(dout)); } void add(int U, int V, int W, int C) { ed[tot].u = U; ed[tot].v = V; ed[tot].w = W; ed[tot].c = C; ed[tot].next = head[U]; head[U] = tot++; ed[tot].u = V; ed[tot].v = U; ed[tot].w = 0; ed[tot].c = -C; ed[tot].next = head[V]; head[V] = tot++; } int spfa() { int i, u, v; while (!qu.empty()) qu.pop(); for (i = 0; i <= T; i++) { vis[i] = 0; dis[i] = inf; pre[i] = -1; } qu.push(S); vis[S] = 1; dis[S] = 0; while (!qu.empty()) { u = qu.front(); qu.pop(); vis[u] = 0; for (i = head[u]; ~i; i = ed[i].next) { if (!ed[i].w) continue; v = ed[i].v; if (dis[v] > dis[u] + ed[i].c) { dis[v] = dis[u] + ed[i].c; pre[v] = i; if (!vis[v]) { vis[v] = 1; qu.push(v); } } } } return dis[T] != inf; } void mcmf() { int i, tmp; while (spfa()) { tmp = inf; for (i = pre[T]; ~i; i = pre[ed[i].u]) { if (tmp > ed[i].w) tmp = ed[i].w; } for (i = pre[T]; ~i; i = pre[ed[i].u]) { ed[i].w -= tmp; ed[i ^ 1].w += tmp; cost += tmp * ed[i].c; } flow += tmp; } } struct input { int u, v, a, b; } f[M]; int main() { int i, u, v, a, b; scanf("%d", &casnum); for (cas = 1; cas <= casnum; cas++) { scanf("%d%d%d%d", &n, &m, &s, &t); init(); for (i = 1; i <= m; i++) { scanf("%d%d%d%d", &u, &v, &a, &b); f[i].u = u; f[i].v = v; f[i].a = a; f[i].b = b; if (a < b) { //stay ans += a; din[v]++; dout[u]++; add(u, v, 1, f[i].b - f[i].a); } else { ans += b; //remove add(v, u, 1, f[i].a - f[i].b); } } for (i = 1; i <= n; i++) { temp[i] = dout[i] - din[i]; if (i == s) temp[i]--; else if (i == t) temp[i]++; if (temp[i] > 0) { add(S, i, temp[i], 0); totflow += temp[i]; } else if (temp[i] < 0) add(i, T, -temp[i], 0); } mcmf(); printf("Case %d: ", cas); if (totflow == flow) printf("%d\n", ans + cost); else printf("impossible\n"); } return 0; }
HDU 4067 Random Maze