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  • 差分约束

    前言

    没啥好说的,存个板子,感觉这东西这辈子都不会考到。

    update 2021省选Day1T2矩阵游戏

    讲解

    保留环节:百度百科自学时间

    差分约束系统是用于求包含n个未知数,m个不等式,形如:

    [egin{cases} x_{c_1}-x_{c_1'}le y_1\ x_{c_2}-x_{c_2'}le y_2\ ...\ x_{c_m}-x_{c_m'}le y_m end{cases}]

    的方程组的解的一种算法

    试图大喘气

    我们提出一个式子来观察:

    (x_{i}-x_{j}le y)

    将其转换一下:

    (x_ile y+x_j)

    诶!这是不是跟最短路的更新有点像,这可以转换成什么?

    (j)(i)的最短路要小于等于(y)!(感叹号,不是阶乘...)

    这相当于什么?直接对于(j)(i)连一条权值为(y)的边

    然后跑最短路即可

    什么,有可能出现负环?

    我们思考一下负环意味着什么

    (x_ile y+x_i(y<0))

    这不是显然无解?

    当然,我们根据这种方法构造出来的图有可能不是连通的,只需要构建一个超级源点(0),对其向(1)(n)每个点连一条权值为(0)的边即可

    当然由于存在负边权,我们不能使用Dijkstra,只能使用SPFA

    因为我不会Bellman-Ford

    拓展

    (x_i-x_jge y)的形式可以两边同乘(-1)改变符号

    (x_i-x_j=y)的形式可以转换为:(x_i-x_jle y)(x_i-x_jge y)两个条件

    练习

    板题(洛谷)

    代码

    板题代码

    int head[MAXN],tot;
    struct edge
    {
    	int v,w,nxt;
    }e[MAXN << 1];
    void Add_Edge(int x,int y,int z)
    {
    	e[++tot].v = y;
    	e[tot].w = z;
    	e[tot].nxt = head[x];
    	head[x] = tot;
    }
    
    int dis[MAXN],cnt[MAXN];
    bool vis[MAXN];
    void spfa()
    {
    	queue<int> q;
    	q.push(0); vis[0] = 1;
    	for(int i = 1;i <= n;++ i) dis[i] = INF;
    	while(!q.empty())//正常SPFA
    	{
    		int t = q.front(); q.pop();
    		cnt[t]++;
    		vis[t] = 0;
    		if(cnt[t] > n) {printf("NO");return;}//存在负环
    		for(int i = head[t]; i ;i = e[i].nxt)
    			if(dis[e[i].v] > dis[t] + e[i].w)
    			{
    				dis[e[i].v] = dis[t] + e[i].w;
    				if(!vis[e[i].v])
    					q.push(e[i].v),vis[e[i].v] = 1;
    			}
    	}
    	for(int i = 1;i <= n;++ i) Put(dis[i],' ');
    }
    
    int main()
    {
    //	freopen(".in","r",stdin);
    //	freopen(".out","w",stdout);
    	n = Read(); m = Read();
    	for(int i = 1;i <= m;++ i)
    	{
    		int u = Read(),v = Read();
    		Add_Edge(v,u,Read());//注意连边顺序与权值
    	}
    	for(int i = 1;i <= n;++ i) Add_Edge(0,i,0);//建立超级源点与边
    	spfa();
    	return 0;
    }
    
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