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[luoguP1251] 餐巾计划问题(费用流)

传送门

 

模型

网络优化问题,用最小费用最大流解决。

 

实现

把每天分为二分图两个集合中的顶点Xi,Yi,建立附加源S汇T。

1、从S向每个Xi连一条容量为ri,费用为0的有向边。

2、从每个Yi向T连一条容量为ri,费用为0的有向边。

3、从S向每个Yi连一条容量为无穷大,费用为p的有向边。

4、从每个Xi向Xi+1(i+1<=N)连一条容量为无穷大,费用为0的有向边。

5、从每个Xi向Yi+m(i+m<=N)连一条容量为无穷大,费用为f的有向边。

6、从每个Xi向Yi+n(i+n<=N)连一条容量为无穷大,费用为s的有向边。

求网络最小费用最大流,费用流值就是要求的最小总花费。

 

分析

这个问题的主要约束条件是每天的餐巾够用,而餐巾的来源可能是最新购买,也可能是前几天送洗,今天刚刚洗好的餐巾。每天用完的餐巾可以选择送到快洗部或慢洗部,或者留到下一天再处

理。

经过分析可以把每天要用的和用完的分离开处理,建模后就是二分图。二分图X集合中顶点Xi表示第i天用完的餐巾,其数量为ri,所以从S向Xi连接容量为ri的边作为限制。Y集合中每个点Yi则是

第i天需要的餐巾,数量为ri,与T连接的边容量作为限制。每天用完的餐巾可以选择留到下一天(Xi->Xi+1),不需要花费,送到快洗部(Xi->Yi+m),费用为f,送到慢洗部(Xi->Yi+n),费用

为s。每天需要的餐巾除了刚刚洗好的餐巾,还可能是新购买的(S->Yi),费用为p。

在网络上求出的最小费用最大流,满足了问题的约束条件(因为在这个图上最大流一定可以使与T连接的边全部满流,其他边只要有可行流就满足条件),而且还可以保证总费用最小,就是我们

的优化目标。

 

还是得好好理解这个建图。

然而这个代码在洛谷上超时了,不会zkw费用流QAQ

 

——代码

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 1 #include <queue> 2 #include <cstdio> 3 #include <cstring> 4 #include <iostream> 5 #define N 4010 6 #define M 100005 7 #define INF ~(1 << 31)  8 #define min(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y)) 9 10 int a, p, m, f, n, g, s, t, cnt;11 int head[N], to[M], val[M], cost[M], next[M], dis[N], pre[N];12 bool vis[N];13 long long sum;14 15 inline int read()16 {17     int x = 0, f = 1;18     char ch = getchar();19     for(; !isdigit(ch); ch = getchar()) if(ch == -) f = -1;20     for(; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x << 1) + (x << 3) + ch - 0;21     return x * f;22 }23 24 inline void add(int x, int y, int z, int c)25 {26     to[cnt] = y;27     val[cnt] = z;28     cost[cnt] = c;29     next[cnt] = head[x];30     head[x] = cnt++;31 }32 33 inline bool spfa()34 {35     int i, u, v;36     std::queue <int> q;37     memset(vis, 0, sizeof(vis));38     memset(pre, -1, sizeof(pre));39     memset(dis, 127 / 3, sizeof(dis));40     q.push(s);41     dis[s] = 0;42     while(!q.empty())43     {44         u = q.front(), q.pop();45         vis[u] = 0;46         for(i = head[u]; i ^ -1; i = next[i])47         {48             v = to[i];49             if(val[i] && dis[v] > dis[u] + cost[i])50             {51                 dis[v] = dis[u] + cost[i];52                 pre[v] = i;53                 if(!vis[v])54                 {55                     q.push(v);56                     vis[v] = 1;57                 }58             }59         }60     }61     return pre[t] ^ -1;62 }63 64 int main()65 {66     int i, x, d;67     a = read();68     s = 0, t = (a << 1) + 1;69     memset(head, -1, sizeof(head));70     for(i = 1; i <= a; i++)71     {72         x = read();73         add(s, i, x, 0), add(i, s, 0, 0);74         add(i + a, t, x, 0), add(t, i + a, 0, 0);75     }76     p = read();77     m = read();78     f = read();79     n = read();80     g = read();81     for(i = a + 1; i <= a + a; i++) add(s, i, INF, p), add(i, s, 0, -p);82     for(i = 1; i < a; i++) add(i, i + 1, INF, 0), add(i + 1, i, 0, 0);83     for(i = 1; i <= a - m; i++) add(i, i + a + m, INF, f), add(i + a + m, i, 0, -f);84     for(i = 1; i <= a - n; i++) add(i, i + a + n, INF, g), add(i + a + n, i, 0, -g);85     while(spfa())86     {87         d = 1e9;88         for(i = pre[t]; i ^ -1; i = pre[to[i ^ 1]]) d = min(d, val[i]);89         for(i = pre[t]; i ^ -1; i = pre[to[i ^ 1]])90         {91             val[i] -= d;92             val[i ^ 1] += d;93         }94         sum += (long long)dis[t] * d;95     }96     printf("%lld\n", sum);97     return 0;98 }
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