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  • BZOJ.4514.[SDOI2016]数字配对(费用流SPFA 二分图)

    BZOJ
    洛谷


    (Solution)

    很显然的建二分图后跑最大费用流,但有个问题是一个数是只能用一次的,这样二分图两部分都有这个数。
    那么就用两倍的。如果(i)可以向(j')连边,(j)也向(i')连边,如果上一次走了(i->j'),那么这一次一定走(j->i')
    每次跑最大费用流,直至有一次费用变成负,然后加上当前正权值能抵消它的流量,最后总流量除以2就可以了。

    (Another Solution)

    两个数能匹配首先要能整除,其次它们所有质因子的次数和一定只相差1.
    于是可以按这个次数的奇偶性建二分图,分别连源点汇点,一遍最大流就可以了。

    ps:sb的我硬是把(i o j)的费用设成(0),然后源点汇点连(log b[i])的边,然后再取幂。。最后写完发现不对,不会处理上面的问题。。贪心也调不对。
    数字匹配(O(sqrt(n)))直接枚举就可以,闲的写什么MillerRabin+set。。

    考试的时候一个题写了三百多行 还不算颓
    时隔一年后的考试写出来了2333(虽然写过还是道水题)


    第一种方法:

    //3212kb	112ms
    #include <set>
    #include <queue>
    #include <cmath>
    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <algorithm>
    #define gc() getchar()
    typedef long long LL;
    const int N=410,M=100005,INF=1e9;
    const int P[9]={2,3,5,7,13,17,31};
    
    int n,src,des,A[N],B[N],C[N],Enum,H[N],nxt[M],fr[M],to[M],cap[M],pre[N];
    bool inq[N];
    LL dis[N],cost[M];
    std::queue<int> q;
    std::set<int> is_p[2];
    
    inline int read()
    {
    	int now=0,f=1;register char c=gc();
    	for(;!isdigit(c);c=gc()) if(c=='-') f=-1;
    	for(;isdigit(c);now=now*10+c-'0',c=gc());
    	return now*f;
    }
    inline void AddEdge(int u,int v,int w,LL c)
    {
    	to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, cap[Enum]=w, cost[Enum]=c;
    	to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, cap[Enum]=0, cost[Enum]=-c;
    }
    int FP(LL x,int k,int p)
    {
    	LL t=1;
    	for(; k; k>>=1,x=x*x%p)
    		if(k&1) t=t*x%p;
    	return (int)t;
    }
    bool Miller_Rabin(int x)
    {
    	if(x==2) return 1;
    	if(!(x&1)||x==1) return 0;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    		if(x==P[i]) return 1;
    		else if(!(x%P[i])) return 0;
    	int u=x-1,t=0;
    	while(!(u&1)) u>>=1,++t;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    	{
    		LL now=FP(P[i],u,x),las;
    		for(int j=1; j<=t; ++j)
    		{
    			las=now, (now*=now)%=x;
    			if(now==1&&las!=1&&las!=x-1) return 0;
    		}
    		if(now!=1) return 0;
    	}
    	return 1;
    }
    bool SPFA()
    {
    	for(int i=1; i<=des; ++i) dis[i]=-1e12;
    	dis[src]=0, q.push(src);
    	while(!q.empty())
    	{
    		int x=q.front(); q.pop();
    		inq[x]=0;
    		for(int v,i=H[x]; i; i=nxt[i])
    			if(cap[i]&&dis[to[i]]<dis[x]+cost[i])
    			{
    				dis[v=to[i]]=dis[x]+cost[i], pre[v]=i;
    				if(!inq[v]) q.push(v),inq[v]=1;
    			}
    	}
    	return dis[des]>-1e12;
    }
    LL Solve()
    {
    	int flow=0,mn;
    	LL sum_cost=0;
    	while(SPFA())
    	{//注意这只是一个二分图。。
    		mn=1e9;
    		for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]]) mn=std::min(cap[pre[i]],mn);
    		if(sum_cost+1ll*dis[des]*mn>=0){//dis[des]就是费用。
    			for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]]) cap[pre[i]]-=mn,cap[pre[i]^1]+=mn;
    			sum_cost+=1ll*dis[des]*mn, flow+=mn;
    		}
    		else{
    			flow+=(int)(sum_cost/std::abs(dis[des]));//加上剩余正价值能补多少负值。
    			break;
    		}
    	}
    	return flow>>1;
    }
    
    int main()
    {
    	n=read(),Enum=1,src=0,des=n<<1|1;
    	for(int i=1; i<=n; ++i) A[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) B[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) C[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) AddEdge(src,i,B[i],0),AddEdge(i+n,des,B[i],0);
    	for(int i=1; i<=n; ++i)
    		for(int j=1; j<=n; ++j)
    			if(A[i]>A[j]&&!(A[i]%A[j]))
    			{
    				int t=A[i]/A[j];
    				if(is_p[0].count(t)) continue;
    				if(is_p[1].count(t)) AddEdge(i,j+n,INF,1ll*C[i]*C[j]),AddEdge(j,i+n,INF,1ll*C[i]*C[j]);
    				else{
    					bool f=Miller_Rabin(t);
    					if(f) is_p[1].insert(t),AddEdge(i,j+n,INF,1ll*C[i]*C[j]),AddEdge(j,i+n,INF,1ll*C[i]*C[j]);
    					else is_p[0].insert(t);
    				}
    			}
    	printf("%lld",Solve());
    
    	return 0;
    }
    

    第二种方法(19.2.17):

    /*
    2840kb	28ms
    常规做建二分图跑费用流很容易,但因为拆了点每对数之间可能选两次。但是既然选了一次那就一定会选第二次。最后费用即将变成负数时判一下还能选多少个,然后流量除以二即可。
    因为匹配条件是$i$可整除$j$且结果是质数,那么$i,j$之间质因子次数一定相差一,可以直接判,同时根据质因子次数奇偶性可以分别连源点汇点,就没有之前的问题了。
    另外这张二分图里费用就是$dis[T]$。
    */
    #include <queue>
    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <algorithm>
    #define gc() getchar()
    typedef long long LL;
    const int N=205,M=(N*N+N)*2,INF=1<<30;
    const LL INFll=1ll<<60;
    
    int T,Enum,H[N],nxt[M],fr[M],to[M],cap[M],pre[N];
    LL dis[N],cost[M];
    
    inline int read()
    {
    	int now=0,f=1;register char c=gc();
    	for(;!isdigit(c);c=='-'&&(f=-1),c=gc());
    	for(;isdigit(c);now=now*10+c-48,c=gc());
    	return now*f;
    }
    inline void AE(int u,int v,int w,LL c)
    {
    	to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, cap[Enum]=w, cost[Enum]=c;
    	to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, cap[Enum]=0, cost[Enum]=-c;
    }
    int Calc(int x)
    {
    	int t=0;
    	for(int i=2; 1ll*i*i<=x; ++i)
    		if(!(x%i))
    		{
    			x/=i, ++t;
    			while(!(x%i)) x/=i, ++t;
    		}
    	if(x!=1) ++t;
    	return t;
    }
    bool SPFA()
    {
    	static bool inq[N];
    	static std::queue<int> q;
    	for(int i=1; i<=T; ++i) dis[i]=-INFll;
    	q.push(0), dis[0]=0;
    	while(!q.empty())
    	{
    		int x=q.front(); q.pop();
    		inq[x]=0;
    		for(int i=H[x],v; i; i=nxt[i])
    			if(dis[v=to[i]]<dis[x]+cost[i] && cap[i])
    				pre[v]=i, dis[v]=dis[x]+cost[i], !inq[v]&&(q.push(v),inq[v]=1);
    	}
    	return dis[T]>-INFll;
    }
    int Solve()
    {
    	int res=0; LL now=0;
    	while(SPFA())
    	{
    		int mn=INF;
    		for(int i=T; i; i=fr[pre[i]]) mn=std::min(mn,cap[pre[i]]);
    		if(now+dis[T]*mn>=0)
    		{
    			now+=dis[T]*mn, res+=mn;
    			for(int i=T; i; i=fr[pre[i]]) cap[pre[i]]-=mn, cap[pre[i]^1]+=mn;
    		}
    		else
    		{
    			res+=now/std::abs(dis[T]);//abs!!
    			break;
    		}
    	}
    	return res;
    }
    
    int main()
    {
    	static int A[N],B[N],C[N],tm[N];
    
    	freopen("pair.in","r",stdin);
    	freopen("pair.out","w",stdout);
    
    	int n=read(); Enum=1, T=n+1;
    	for(int i=1; i<=n; ++i) tm[i]=Calc(A[i]=read());
    	for(int i=1; i<=n; ++i) B[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) C[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i)
    	{
    		if(tm[i]&1)
    		{
    			AE(0,i,B[i],0);
    			for(int j=1; j<=n; ++j)
    				if(!(tm[j]&1) && tm[i]-tm[j]==1 && !(A[i]%A[j])) AE(i,j,INF,1ll*C[i]*C[j]);
    		}
    		else
    		{
    			AE(i,T,B[i],0);
    			for(int j=1; j<=n; ++j)
    				if(tm[j]&1 && tm[i]-tm[j]==1 && !(A[i]%A[j])) AE(j,i,INF,1ll*C[i]*C[j]);
    		}
    	}
    	printf("%d
    ",Solve());
    
    	return 0;
    }
    

    弃疗的暴力+最大流(18.4.1):

    #include <set>
    #include <queue>
    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <algorithm>
    #define gc() getchar()
    typedef long long LL;
    const int N=410,M=100005,INF=1e9;
    const int P[9]={2,3,5,7,13,17,31};
    
    int n,range,src,des,A[N],B[N],C[N],Enum,cur[N],H[N],nxt[M],fr[M],to[M],cap[M],pre[N],lev[N],num[N],que[N];
    std::queue<int> q;
    std::set<int> is_p[2];
    
    inline int read()
    {
    	int now=0,f=1;register char c=gc();
    	for(;!isdigit(c);c=gc()) if(c=='-') f=-1;
    	for(;isdigit(c);now=now*10+c-'0',c=gc());
    	return now*f;
    }
    inline void AddEdge(int u,int v,int w)
    {
    	printf("%d->%d %d
    ",u,v,w);
    	to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, cap[Enum]=w;
    	to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, cap[Enum]=0;
    }
    int FP(LL x,int k,int p)
    {
    	LL t=1;
    	for(; k; k>>=1,x=x*x%p)
    		if(k&1) t=t*x%p;
    	return (int)t;
    }
    bool Miller_Rabin(int x)
    {
    	if(x==2) return 1;
    	if(!(x&1)||x==1) return 0;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    		if(x==P[i]) return 1;
    		else if(!(x%P[i])) return 0;
    	int u=x-1,t=0;
    	while(!(u&1)) u>>=1,++t;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    	{
    		LL now=FP(P[i],u,x),las;
    		for(int j=1; j<=t; ++j)
    		{
    			las=now, (now*=now)%=x;
    			if(now==1&&las!=1&&las!=x-1) return 0;
    		}
    		if(now!=1) return 0;
    	}
    	return 1;
    }
    namespace Subtask1
    {
    	int Ans;
    	bool can[13][13],vis[13];
    
    	void DFS(int x,int tm,LL sum)
    	{//O(n!)
    		if(x>n)
    			if(sum>=0 && tm>Ans) Ans=tm;
    			else ;
    		else{
    			if(vis[x]) DFS(x+1,tm,sum);
    			else{
    				vis[x]=1;
    				for(int i=1; i<=n; ++i)
    					if(can[x][i]&&!vis[i])
    						vis[i]=1, DFS(x+1,tm+1,sum+1ll*C[x]*C[i]), vis[i]=0;
    				vis[x]=0;
    				DFS(x+1,tm,sum);
    			}
    		}
    	}
    	void Solve()
    	{
    		for(int i=1; i<=n; ++i) A[i]=read();
    		for(int i=1; i<=n; ++i) B[i]=read();
    		for(int i=1; i<=n; ++i) C[i]=read();
    		for(int i=1; i<=n; ++i)
    			for(int j=1; j<=n; ++j)
    				if(!(A[i]%A[j])&&i!=j)
    				{
    					int t=A[i]/A[j];
    					if(is_p[0].count(t)) continue;
    					if(is_p[1].count(t)) can[i][j]=1;
    					else{
    						bool f=Miller_Rabin(t);
    						if(f) is_p[1].insert(t),can[i][j]=1;
    						else is_p[0].insert(t);
    					}
    				}
    		DFS(1,0,0);
    		printf("%d",Ans);
    	}
    }
    bool BFS()
    {
    	for(int i=src; i<des; ++i) lev[i]=des+1;
    	lev[des]=0, que[0]=des; int h=0,t=1;
    	while(h<t)
    	{
    		int x=que[h++];
    		for(int i=H[x]; i; i=nxt[i])
    			if(lev[to[i]]==des+1 && cap[i^1])
    				lev[to[i]]=lev[x]+1, que[t++]=to[i];
    	}
    	return lev[src]<=des;
    }
    void Augment(){
    	for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]])
    		--cap[pre[i]], ++cap[pre[i]^1];
    }
    int ISAP()
    {
    	if(!BFS()) return 0;
    	for(int i=src; i<=des; ++i) ++num[lev[i]],cur[i]=H[i];
    	int x=src,res=0; bool f=0;
    	while(lev[src]<=des)
    	{
    		if(x==des) x=src,f=0,++res,Augment();
    		bool can=0;
    		for(int i=cur[x]; i; i=nxt[i])
    			if((to[i]==des&&f)||(to[i]!=des &&  cap[i]))
    			{
    				printf("%d->%d lev:%d f:%d ",x,to[i],lev[x],f);
    				if(x>n&&to[i]<=n) f=1;
    				can=1, cur[x]=i, pre[x=to[i]]=i;
    				printf("now:%d
    ",f);
    				break;
    			}
    		if(!can)
    		{
    			int mn=des;
    			for(int i=H[x]; i; i=nxt[i])
    				if((to[i]==des&&f)||(to[i]!=des&&cap[i])) mn=std::min(mn,lev[to[i]]);
    			if(!--num[lev[x]]) break;
    			printf("Change:%d %d->",x,lev[x]);
    			++num[lev[x]=mn+1];
    			printf("%d
    ",lev[x]);
    			cur[x]=H[x];
    			if(x!=src)
    			{
    				if(x<=n&&fr[pre[x]]>n) f=0;
    				x=fr[pre[x]];
    			}
    		}
    	}
    	return res;
    }
    
    int main()
    {
    	freopen("pair.in","r",stdin);
    	freopen("pair.out","w",stdout);
    
    	n=read();
    	if(n<=10) {Subtask1::Solve(); return 0;}
    	Enum=1,src=0,des=n<<1|1;
    	for(int i=1; i<=n; ++i) A[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) B[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) C[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) AddEdge(src,i,INF),AddEdge(i+n,des,INF),AddEdge(i,i+n,B[i]);
    	for(int i=1; i<=n; ++i)
    		for(int j=1; j<=n; ++j)
    			if(!(A[i]%A[j])&&i!=j)
    			{
    				int t=A[i]/A[j];
    				if(is_p[0].count(t)) continue;
    				if(is_p[1].count(t)) AddEdge(i+n,j,INF);
    				else{
    					bool f=Miller_Rabin(t);
    					if(f) is_p[1].insert(t),AddEdge(i+n,j,INF);
    					else is_p[0].insert(t);
    				}
    			}
    	printf("%d",ISAP());
    
    	return 0;
    }
    

    丧心病狂的费用流(其实就是sb了)(18.4.1)

    #include <set>
    #include <queue>
    #include <cmath>
    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <algorithm>
    #define gc() getchar()
    typedef long long LL;
    const int N=410,M=100005,INF=1e9;
    const int P[9]={2,3,5,7,13,17,31};
    
    int n,range,src,des,A[N],B[N],C[N],Enum,H[N],nxt[M],fr[M],to[M],cap[M],Cap[M],pre[N];
    double dis[N],cost[M],neg[M];
    bool inq[N],ignore[M];
    std::queue<int> q;
    std::set<int> is_p[2];
    
    inline int read()
    {
    	int now=0,f=1;register char c=gc();
    	for(;!isdigit(c);c=gc()) if(c=='-') f=-1;
    	for(;isdigit(c);now=now*10+c-'0',c=gc());
    	return now*f;
    }
    inline void AddEdge(int u,int v,int w,int c)
    {
    	if(!c){
    		to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=w, cost[Enum]=0, ignore[Enum]=1;
    		to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=0, cost[Enum]=0, ignore[Enum]=1;
    	}
    	else if(c<0){
    		to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=w, cost[Enum]=-log2((double)(-c)), neg[Enum]=1;
    		to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=0, cost[Enum]=log2((double)(-c)), neg[Enum]=1;
    	}
    	else{
    		to[++Enum]=v, fr[Enum]=u, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=w, cost[Enum]=log2((double)c);
    		to[++Enum]=u, fr[Enum]=v, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum, Cap[Enum]=cap[Enum]=0, cost[Enum]=-log2((double)c);
    	}
    	printf("%d->%d %d %d %.3lf
    ",u,v,w,c,cost[Enum-1]);
    }
    int FP(LL x,int k,int p)
    {
    	LL t=1;
    	for(; k; k>>=1,x=x*x%p)
    		if(k&1) t=t*x%p;
    	return (int)t;
    }
    bool Miller_Rabin(int x)
    {
    	if(x==2) return 1;
    	if(!(x&1)||x==1) return 0;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    		if(x==P[i]) return 1;
    		else if(!(x%P[i])) return 0;
    	int u=x-1,t=0;
    	while(!(u&1)) u>>=1,++t;
    	for(int i=0; i<7; ++i)
    	{
    		LL now=FP(P[i],u,x),las;
    		for(int j=1; j<=t; ++j)
    		{
    			las=now, (now*=now)%=x;
    			if(now==1&&las!=1&&las!=x-1) return 0;
    		}
    		if(now!=1) return 0;
    	}
    	return 1;
    }
    bool SPFA()
    {
    	for(int i=1; i<=des; ++i) dis[i]=1e14;
    	dis[src]=0, q.push(src);
    	while(!q.empty())
    	{
    		int x=q.front(); q.pop();
    		inq[x]=0;
    		for(int v,i=H[x]; i; i=nxt[i])
    			if(cap[i]&&(neg[i]||dis[to[i]]>dis[x]+cost[i]))
    			{
    				dis[v=to[i]]=dis[x]+cost[i], pre[v]=i;
    				if(!inq[v]) q.push(v);
    			}
    	}
    	return dis[des]<1e14;
    }
    bool debug=1;
    double MCMF(LL &flow)
    {
    	int mn=1e9; double res=0,tmp1=0;
    	bool f=0;
    	for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]])
    	{
    		mn=std::min(cap[pre[i]],mn);
    		if(ignore[i]&&i<=range) f=1;
    	}
    //	printf("flow:%I64d ",flow);
    	if(mn>=flow) mn=flow,flow=0;
    	else flow-=mn;
    	if(f){
    		for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]])
    		{
    			if(debug) printf("%d<-",i),
    			cap[pre[i]]-=mn, cap[pre[i]^1]+=mn;
    			if(neg[i]) ;
    		}
    		if(debug) printf("%d
    ",src);
    		if(debug) printf("then:%I64d %d
    ",flow,mn);
    		return 0;
    	}
    	for(int i=des; i!=src; i=fr[pre[i]])
    	{
    		if(debug) printf("%d<-",i),
    		cap[pre[i]]-=mn, cap[pre[i]^1]+=mn, res+=cost[pre[i]];
    		if(neg[pre[i]]&&!cost[pre[i]]) tmp1+=1.0;
    	}
    	if(debug) printf("%d
    ",src);
    	if(debug) printf("then:%I64d res:%.3lf 2:%.3lf
    ",flow,res,res<0 ? -1.0*mn*pow(2.0,-res) : 1.0*mn*pow(2.0,res));
    	return res<0 ? -1.0*mn*pow(2.0,-res)-tmp1 : 1.0*mn*pow(2.0,res)-tmp1;
    }
    bool Check(LL flow)
    {
    	double sigma=0;
    	LL tmp=flow;
    	for(int i=2; i<=Enum; ++i) cap[i]=Cap[i];
    	while(SPFA())
    	{
    		sigma+=MCMF(flow);
    		if(!flow||sigma>0) break;
    	}
    	if(debug) printf("End:flow:%I64d bef:%I64d sigma:%.3lf
    
    ",flow,tmp,sigma);
    	return !flow&&sigma<=0;
    }
    
    int main()
    {
    	freopen("pair.in","r",stdin);
    //	freopen("pair.out","w",stdout);
    
    	n=read(),Enum=1,src=0,des=n<<1|1;
    	for(int i=1; i<=n; ++i) A[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) B[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) C[i]=read();
    	for(int i=1; i<=n; ++i) AddEdge(src,i,INF,0),AddEdge(i+n,des,INF,0),AddEdge(i,i+n,B[i],-C[i]);
    //	range=Enum;
    	for(int i=1; i<=n; ++i)
    		for(int j=1; j<=n; ++j)
    			if(!(A[i]%A[j])&&i!=j)
    			{
    				int t=A[i]/A[j];
    				if(is_p[0].count(t)) continue;
    				if(is_p[1].count(t)) AddEdge(i+n,j,INF,0);
    				else{
    					bool f=Miller_Rabin(t);
    					if(f) is_p[1].insert(t),AddEdge(i+n,j,INF,0);
    					else is_p[0].insert(t);
    				}
    			}
    	
    //	long long l=0,r=1e10,mid,ans=0;
    	long long l=1,r=15,mid,ans=0;
    	while(l<=r)
    		if(Check(mid=l+r>>1)) ans=mid,l=mid+1;
    		else r=mid-1;
    	printf("%I64d",ans);
    
    	return 0;
    }
    
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