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  • HDU5772 String problem(最大权闭合子图)

    题目。。说了很多东西

    官方题解是这么说的: 

    首先将点分为3类

    第一类:Pij 表示第i个点和第j个点组合的点,那么Pij的权值等于w[i][j]+w[j][i](表示得分)

    第二类:原串中的n个点每个点拆出一个点,第i个点权值为 –a[s[i]] (表示要花费)

    第三类:对于10种字符拆出10个点,每个点的权值为  -(b[x]-a[x])

    那么我们可以得到一个关系图 ,对于第一类中的点Pij,如果想要选择Pij,你就必须要选中第二类中的点i和j,对于第二类中的点如果你想选中第i个点,其对应的字符s[i],那么就必须选中第三类中s[i] 对应的点,因为每个种类的点第一次选中时花费是b[s[i]],而第二类中花费都是a[s[i]],一定要补上b[s[i]]-a[s[i]],而且只需要补上一次。

    得到上面的关系图后然后就是普通的最大权闭合子图问题,直接求解即可。

    仔细思考这个解法的正确性,会发现有个巧妙之处。

    Pij表示组合,但是如果选择(1,2)和(2,3)这个组合,也必须选则(1,3)这个组合。因为原问题是将获得的子序列中累加所有字符对产生的收益,选择(1,2)和(2,3),就说明序列是1,2,3,那么(1,3)的收益也要统计进去。

    而在这个最大权闭合子图的模型里是能保证这种情况下(1,3)也会被选择的!因为(1,2)和(2,3)选择了那么就说明已经选择了对应的第二类和第三类有负收益的点,而这些点包含(1,3)被选前提所需的点!而(1,3)是正收益的,显然一定会选。

    因此,这个解法就巧妙地正确了。

    另外,最大权闭合子图构图的原理可以很直观地从最小割上去理解。

      1 #include<cstdio>
      2 #include<cstring>
      3 #include<queue>
      4 #include<algorithm>
      5 using namespace std;
      6 #define INF (1<<30)
      7 #define MAXN 5120
      8 #define MAXM 1002120
      9 
     10 struct Edge{
     11     int v,cap,next;
     12 }edge[MAXM];
     13 int vs,vt,NE,NV;
     14 int head[MAXN];
     15 
     16 void addEdge(int u,int v,int cap){
     17     edge[NE].v=v; edge[NE].cap=cap;
     18     edge[NE].next=head[u]; head[u]=NE++;
     19     edge[NE].v=u; edge[NE].cap=0;
     20     edge[NE].next=head[v]; head[v]=NE++;
     21 }
     22 
     23 int level[MAXN];
     24 int gap[MAXN];
     25 void bfs(){
     26     memset(level,-1,sizeof(level));
     27     memset(gap,0,sizeof(gap));
     28     level[vt]=0;
     29     gap[level[vt]]++;
     30     queue<int> que;
     31     que.push(vt);
     32     while(!que.empty()){
     33         int u=que.front(); que.pop();
     34         for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next){
     35             int v=edge[i].v;
     36             if(level[v]!=-1) continue;
     37             level[v]=level[u]+1;
     38             gap[level[v]]++;
     39             que.push(v);
     40         }
     41     }
     42 }
     43 
     44 int pre[MAXN];
     45 int cur[MAXN];
     46 int ISAP(){
     47     bfs();
     48     memset(pre,-1,sizeof(pre));
     49     memcpy(cur,head,sizeof(head));
     50     int u=pre[vs]=vs,flow=0,aug=INF;
     51     gap[0]=NV;
     52     while(level[vs]<NV){
     53         bool flag=false;
     54         for(int &i=cur[u]; i!=-1; i=edge[i].next){
     55             int v=edge[i].v;
     56             if(edge[i].cap && level[u]==level[v]+1){
     57                 flag=true;
     58                 pre[v]=u;
     59                 u=v;
     60                 //aug=(aug==-1?edge[i].cap:min(aug,edge[i].cap));
     61                 aug=min(aug,edge[i].cap);
     62                 if(v==vt){
     63                     flow+=aug;
     64                     for(u=pre[v]; v!=vs; v=u,u=pre[u]){
     65                         edge[cur[u]].cap-=aug;
     66                         edge[cur[u]^1].cap+=aug;
     67                     }
     68                     //aug=-1;
     69                     aug=INF;
     70                 }
     71                 break;
     72             }
     73         }
     74         if(flag) continue;
     75         int minlevel=NV;
     76         for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next){
     77             int v=edge[i].v;
     78             if(edge[i].cap && level[v]<minlevel){
     79                 minlevel=level[v];
     80                 cur[u]=i;
     81             }
     82         }
     83         if(--gap[level[u]]==0) break;
     84         level[u]=minlevel+1;
     85         gap[level[u]]++;
     86         u=pre[u];
     87     }
     88     return flow;
     89 }
     90 
     91 char str[111];
     92 int ax[11],bx[11],w[111][111];
     93 int main(){
     94     int t,n;
     95 
     96     scanf("%d",&t);
     97     for(int cse=1; cse<=t; ++cse){
     98 
     99         scanf("%d",&n);
    100         for(int i=0; i<n; ++i){
    101             scanf(" %c",str+i);
    102         }
    103 
    104         for(int i=0; i<10; ++i){
    105             scanf("%d%d",ax+i,bx+i);
    106         }
    107         for(int i=0; i<n; ++i){
    108             for(int j=0; j<n; ++j){
    109                 scanf("%d",&w[i][j]);
    110             }
    111         }
    112 
    113         vs=(n-1)*n/2+n+10; vt=vs+1; NV=vt+1; NE=0;
    114         memset(head,-1,sizeof(head));
    115 
    116         int cnt=0,tot=0;
    117         for(int i=0; i<n; ++i){
    118             for(int j=i+1; j<n; ++j){
    119                 tot+=w[i][j]+w[j][i];
    120                 addEdge(vs,cnt,w[i][j]+w[j][i]);
    121                 addEdge(cnt,i+(n-1)*n/2,INF);
    122                 addEdge(cnt,j+(n-1)*n/2,INF);
    123                 ++cnt;
    124             }
    125         }
    126         for(int i=0; i<n; ++i){
    127             addEdge(i+(n-1)*n/2,vt,ax[str[i]-'0']);
    128             addEdge(i+(n-1)*n/2,str[i]-'0'+(n-1)*n/2+n,INF);
    129         }
    130         for(int i=0; i<10; ++i){
    131             addEdge(i+(n-1)*n/2+n,vt,bx[i]-ax[i]);
    132         }
    133 
    134         printf("Case #%d: %d
    ",cse,tot-ISAP());
    135     }
    136     return 0;
    137 }
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