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  • CF1288F Red-Blue Graph

    题面

    CF1288F Red-Blue Graph

    有一张二分图,左边有 (n_1) 个点,右边有 (n_2) 个点,(m) 条边。每个点可能有一种颜色 R 或者 B,也可能没有,也就是 U。现在要给一些边染色,把边染成 R 要花费 (r) 的代价,把边染成 B 要花费 (b) 的代价,要求对于每个颜色为 R 的点,与之相邻的边中 R 的边严格多于 B 的边;对于每个颜色为 B 的点,与之相邻的边中 B 的边严格多于 R 的边。求花费最小的方案,输出任意一种,无解输出 (-1)

    数据范围:(1 le n_1,n_2,m,r,ble 200)


    蒟蒻语

    蒟蒻昨天打了一场 ( m VP),然后今天补了一个下午的题。中途的时候,zaky 说要打蒟蒻打过的 ( m VP),于是怹去打了。等蒟蒻补完题后蒟蒻看到 zaky 站了起来,说:“朕 AK 了”。

    这题有一个不需要上下界只需要最小费用最大流的骚操作,蒟蒻觉得挺妙的于是写篇题解。


    蒟蒻解

    先令原图每个右边的节点 (u) 编号为 (u+n_1),有色点个数为 (cnt)

    首先将一条二分图上的边 ((u,v)) 转化为网络流上的边:

    ((u,v,flow=1,cost=r)),如果流了表示选了红色;

    ((v,u,flow=1,cost=b)),如果流了表示选了蓝色;

    都没流表示无色。

    对于一个左边的节点 (u),如果颜色为 R,连 ((s,u,flow=1,cost=-infty),(s,u,flow=infty,cost=0))

    对于一个右边的节点 (u),如果颜色为 R,连 ((u,t,flow=1,cost=-infty),(u,t,flow=infty,cost=0))

    这样就可以引诱网络流算法先满足红点的限制。

    对于一个左边的节点 (u),如果颜色为 B,连 ((u,t,flow=1,cost=-infty),(u,t,flow=infty,cost=0))

    对于一个右边的节点 (u),如果颜色为 B,连 ((s,u,flow=1,cost=-infty),(s,u,flow=infty,cost=0))

    这样就可以引诱网络流算法先满足蓝点的限制。

    对于一个节点 (u),如果颜色为 U,连 ((s,u,flow=infty,cost=0),(u,t,flow=infty,cost=0))

    这样可以使它不优先考虑,同时可以选择辅助满足另外两种颜色的条件。

    然后跑最小费用最大流

    如果满足了所有条件,那么答案肯定包含 (cnt)(-infty),所以要给跑出来的总 (cost) 加上 (cntcdot infty)。如果 (costge infty),那么肯定有条件没有满足,输出 (-1)

    这样直接交会 WA#(19),因为有个小问题:虽然这是个最小费用流,但是它毕竟还是个最大流,所以它把所有负权路径跑完后就开始跑正权路径了。

    如果可以满足条件,那么跑负权路径就够了,正权路径相当于选了多余的有色边,这是不必要的。

    可以发现如果用 ( m EK) 算法,满足条件和跑多余边肯定是分开计算的,而且肯定是先负权再正权,所有可以在分界点上 break,不再跑网络流。

    这个算法的正确性还基于染色边的正权代价使得有色边尽量地少。


    代码

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    //Start
    typedef long long ll;
    typedef double db;
    #define mp(a,b) make_pair((a),(b))
    #define x first
    #define y second
    #define be(a) (a).begin()
    #define en(a) (a).end()
    #define sz(a) int((a).size())
    #define pb(a) push_back(a)
    #define R(i,a,b) for(int i=(a),I=(b);i<I;i++)
    #define L(i,a,b) for(int i=(b)-1,I=(a)-1;i>I;i--)
    const int iinf=0x3f3f3f3f;
    const ll linf=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
    
    //Mcmf
    const int T=402;
    int tn,s,t;
    vector<int> e[T],to,fw,co;
    int  adde(int u,int v,int w,int c){
    //	cout<<u<<" - "<<v<<" ("<<w<<" , "<<c<<")
    ";
    	e[u].pb(sz(to)),to.pb(v),fw.pb(w),co.pb(+c);
    	e[v].pb(sz(to)),to.pb(u),fw.pb(0),co.pb(-c);
    	return sz(to)-2;
    }
    int dep[T],pre[T]; bool vis[T];
    bool spfa(){
    	fill(vis,vis+tn,false);
    	fill(dep,dep+tn,iinf);
    	fill(pre,pre+tn,-1);
    	queue<int> q; q.push(s),vis[s]=true,dep[s]=0;
    	while(sz(q)){
    		int u=q.front(); q.pop(),vis[u]=false;
    		for(int v:e[u])if(fw[v]&&dep[to[v]]>dep[u]+co[v]){
    			dep[to[v]]=dep[u]+co[v],pre[to[v]]=v;
    			if(!vis[to[v]]) vis[to[v]]=true,q.push(to[v]);
    		}
    	}
    	return dep[t]<iinf;
    }
    int flow,cost;
    void mcmf(){
    	while(spfa()){
    		if(dep[t]>=0) break; // 题解的精华
    		int f=iinf;
    		for(int i=t;i!=s;i=to[1^pre[i]]) f=min(f,fw[pre[i]]);
    		for(int i=t;i!=s;i=to[1^pre[i]]) fw[pre[i]]-=f,fw[pre[i]^1]+=f;
    		cost+=dep[t]*f,flow+=f;
    	}	
    }
    
    //Data
    const int N=200;
    int n1,n2,m,r,b,re[N],be[N],cnt;
    string sa,sb;
    
    //Main
    int main(){
    	ios::sync_with_stdio(0);
    	cin.tie(0),cout.tie(0);
    	cin>>n1>>n2>>m>>r>>b>>sa>>sb;
    	tn=(t=(s=n1+n2)+1)+1; 
    	R(i,0,m){
    		int u,v; cin>>u>>v,--u,--v;
    		re[i]=adde(u,v+n1,1,r),be[i]=adde(v+n1,u,1,b);
    	}
    	int mx=4e6;
    	R(i,0,n1){
    		if(sa[i]=='R') adde(s,i,1,-mx),cnt++;
    		else adde(i,t,mx,0);
    		if(sa[i]=='B') adde(i,t,1,-mx),cnt++;
    		else adde(s,i,mx,0);
    	}
    	R(i,0,n2){
    		if(sb[i]=='R') adde(i+n1,t,1,-mx),cnt++;
    		else adde(s,i+n1,mx,0);
    		if(sb[i]=='B') adde(s,i+n1,1,-mx),cnt++;
    		else adde(i+n1,t,mx,0);
    	}
    	mcmf(),cost+=cnt*mx;
    	if(cost>=mx) cout<<-1<<'
    ',exit(0);
    	cout<<cost<<'
    ';
    	R(i,0,m){
    		if(fw[re[i]^1]) cout<<'R';
    		else if(fw[be[i]^1]) cout<<'B';
    		else cout<<'U';
    	}
    	cout<<'
    ';
    	return 0;
    }
    

    祝大家学习愉快!

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