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  • 网络流 之 P2766 最长不下降子序列问题

    题目描述

    «问题描述:

    给定正整数序列x1,...,xn 。

    (1)计算其最长不下降子序列的长度s。

    (2)计算从给定的序列中最多可取出多少个长度为s的不下降子序列。

    (3)如果允许在取出的序列中多次使用x1和xn,则从给定序列中最多可取出多少个长度为s的不下降子序列。

    «编程任务:

    设计有效算法完成(1)(2)(3)提出的计算任务。

    输入输出格式

    输入格式:

    第1 行有1个正整数n,表示给定序列的长度。接下来的1 行有n个正整数n:x1, ..., xn。

    输出格式:

    第1 行是最长不下降子序列的长度s。第2行是可取出的长度为s 的不下降子序列个数。第3行是允许在取出的序列中多次使用x1和xn时可取出的长度为s 的不下降子序列个数。

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    4
    3 6 2 5
    输出样例#1: 复制
    2
    2
    3

    说明

    500n500

    最长不下降子序列

    这个题目第一问显然是LIS
    第二问和第三问就转化成最大流。
    转化过程(理解了好久)
    第二问:
    建图,先求出f数组,f[i]表示到第i为的最长的不下降子序列,
    然后因为第二问每一个数只能用一次,所以就把一个点拆成一个入点一个出点。
    建图就是让f[i]==1的和s连在一起,f[i]==ans的和t连在一起,然后中间如果有
    a[i]>=a[j]&&i>j&&f[i]=f[j]+1 这样的话就把 j 的出点和 i 的入点连在一起,这个就是建图过程。

    接下来说说为什么这么建图,
    首先只考虑第二问,因为每一个点只能用一次,所以就把点拆开,并且权值为1 ,然后因为只有f[i]==1
    才会和s点相连,设f[i]==1的个数为x,所以这个就说明最多只能有x个答案,在这个基础上再看有没有从这个
    点出发可以到达f[i]==ans的。
    接下来说说为什么会 a[i]>=a[j]&&i>j&&f[i]=f[j]+1 这个j的出点和i的入点连在一起。
    这个必须是这样子写的,因为只有这个样子到f[i]==ans 的过程中把中间的数字标记一次,不让别的再跑了。
    例如说样例: 3 6 2 5 这个ans=2 第二问答案有两组就是 3 6 和 2 5,
    3和2都与源点连起来了,6和5 都和汇点连起来了,3也会和6 5 连起来,2就只会和6 连起来,
    然后这个答案可以是3 5 或者2 6 和2 5 ,很显然后面的才是最大流。

    然后第三问 首先你要看清楚题目,题目说的只是x1和xn可以用无数多次,
    所以这个就只要改成 s 到1 和1到n+1 和 n到 n+n if(f[n]==ans) n到 t 这些边改成无数次然后就再跑一次。
    因为f[i]==1所以从s到1很有可能会跑很多次,所以,这个既然x1可以用无数多次,则要设s到1和1到1+n为无数多次
    如果f[n]!=ans 则说明这个点不会和t连在一起,所以就不能连n到t,但是n到n+n可以连无数多次,不过好像没什么用。
    因为n是最后一个

     

    #include <cstdio>
    #include <cstdlib>
    #include <cstring>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <string>
    #define inf 0x3f3f3f3f
    using namespace std;
    const int maxn = 1e5;
    int s, t;
    struct node
    {
        int from, to, cap, flow;
        node(int from=0,int to=0,int cap=0,int flow=0):from(from),to(to),cap(cap),flow(flow){}
    };
    vector<node>e;
    vector<int>G[maxn];
    void add(int u,int v,int w)
    {
        e.push_back(node(u, v, w, 0));
        e.push_back(node(v, u, 0, 0));
        int m = e.size();
        G[u].push_back(m - 2);
        G[v].push_back(m - 1);
    }
    int a[maxn], dp[maxn];
    int level[maxn], iter[maxn];
    
    void bfs(int s)
    {
        memset(level, -1, sizeof(level));
        level[s] = 0;
        queue<int>que;
        que.push(s);
        while(!que.empty())
        {
            int u = que.front(); que.pop();
            for(int i=0;i<G[u].size();i++)
            {
                node &now = e[G[u][i]];
                if(now.cap>now.flow&&level[now.to]<0)
                {
                    level[now.to] = level[u] + 1;
                    que.push(now.to);
                }
            }
        }
    }
    
    int dfs(int u,int v,int f)
    {
        if (u == v) return f;
        for(int &i=iter[u];i<G[u].size();i++)
        {
            node &now = e[G[u][i]];
            if(now.cap>now.flow&&level[now.to]>level[u])
            {
                int d = dfs(now.to, v, min(f, now.cap - now.flow));
                if(d>0)
                {
                    now.flow += d;
                    e[G[u][i] ^ 1].flow -= d;
                    return d;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    
    int dinic()
    {
        int flow = 0;
        while(1)
        {
            bfs(s);
            if (level[t] < 0) return flow;
            memset(iter, 0, sizeof(iter));
            int f;
            while ((f = dfs(s, t, inf)) > 0) flow += f;
        }
    }
    
    int main()
    {
        int n;
        cin >> n;
        for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i];
        s = 0, t = 2 * n + 1;
        int res = 0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            dp[i] = 1;
            for(int j=1;j<i;j++)
            {
                if (a[j] <= a[i]) dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1);
            }
            res = max(res, dp[i]);
        }
        printf("%d
    ", res);
        for (int i = 1; i <= n; i++) add(i, i + n, 1);
        for (int i = 1; i <= n; i++) if (dp[i] == 1) add(s, i, 1);
        for (int i = 1; i <= n; i++) if (dp[i] == res) add(i+n, t, 1);
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<i;j++)
            {
                if (a[i] >= a[j] && dp[i] == dp[j] + 1) add(j + n, i, 1);
            }
        }
        int ans = dinic();
        printf("%d
    ", ans);
        add(s, 1, inf);
        add(1, 1 + n, inf);
        if (dp[n] == res) add(n, t, inf),add(n, n + n, inf);
        int ech = dinic();
        printf("%d
    ", ech+ans);
        return 0;
    }
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