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  • 【BZOJ3130】费用流(最大流,二分)

    【BZOJ3130】费用流(最大流,二分)

    题面

    Description

    Alice和Bob在图论课程上学习了最大流和最小费用最大流的相关知识。
    最大流问题:给定一张有向图表示运输网络,一个源点S和一个汇点T,每条边都有最大流量。一个合法的网络流方案必须满足:(1)每条边的实际流量都不超过其最大流量且非负;(2)除了源点S和汇点T之外,对于其余所有点,都满足该点总流入流量等于该点总流出流量;而S点的净流出流量等于T点的净流入流量,这个值也即该网络流方案的总运输量。最大流问题就是对于给定的运输网络,求总运输量最大的网络流方案。

    上图表示了一个最大流问题。对于每条边,右边的数代表该边的最大流量,左边的数代表在最优解中,该边的实际流量。需要注意到,一个最大流问题的解可能不是唯一的。 对于一张给定的运输网络,Alice先确定一个最大流,如果有多种解,Alice可以任选一种;之后Bob在每条边上分配单位花费(单位花费必须是非负实数),要求所有边的单位花费之和等于P。总费用等于每一条边的实际流量乘以该边的单位花费。需要注意到,Bob在分配单位花费之前,已经知道Alice所给出的最大流方案。现茌Alice希望总费用尽量小,而Bob希望总费用尽量大。我们想知道,如果两个人都执行最优策略,最大流的值和总费用分别为多少。

    Input

    第一行三个整数N,M,P。N表示给定运输网络中节点的数量,M表示有向边的数量,P的含义见问题描述部分。为了简化问题,我们假设源点S是点1,汇点T是点N。
    接下来M行,每行三个整数A,B,C,表示有一条从点A到点B的有向边,其最大流量是C。
    

    Output

    第一行一个整数,表示最大流的值。
    第二行一个实数,表示总费用。建议选手输出四位以上小数。

    Sample Input

    3 2 1

    1 2 10

    2 3 15

    Sample Output

    10

    10.0000

    HINT

    【样例说明】

    对于Alice,最大流的方案是固定的。两条边的实际流量都为10。
    
    对于Bob,给第一条边分配0.5的费用,第二条边分配0.5的费用。总费用
    

    为:100.5+100.5=10。可以证明不存在总费用更大的分配方案。

    【数据规模和约定】

    对于20%的测试数据:所有有向边的最大流量都是1。
    
    对于100%的测试数据:N < = 100,M < = 1000。
    
    对于l00%的测试数据:所有点的编号在I..N范围内。1 < = 每条边的最大流
    

    量 < = 50000。1 < = P < = 10。给定运输网络中不会有起点和终点相同的边。

    题解

    第一问不解释了
    第二问,很显然的一点
    如果是给定费用之和来分配费用
    当然是把费用全部分配在流量最大的边上
    现在问题便成为了:
    在整张网络最大流不变的情况下
    流量最大的边的流量最小是多少

    最大值最小,考虑二分答案
    每次限制最大流量
    检查即可

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<set>
    #include<map>
    #include<vector>
    #include<queue>
    using namespace std;
    #define INF 1000000000
    #define MAX 500
    #define MAXL 5000
    inline int read()
    {
    	int x=0,t=1;char ch=getchar();
    	while((ch<'0'||ch>'9')&&ch!='-')ch=getchar();
    	if(ch=='-')t=-1,ch=getchar();
    	while(ch<='9'&&ch>='0')x=x*10+ch-48,ch=getchar();
    	return x*t;
    }
    struct Line
    {
        int v,next;
        double w;
    }e[MAXL];
    struct edge
    {
    	int u,v;
    	double w;
    }p[MAXL];
    int h[MAX],cnt;
    int ans,S,T,n,m,P;
    inline void Add(int u,int v,double w)
    {
        e[cnt]=(Line){v,h[u],w};
        h[u]=cnt++;
        e[cnt]=(Line){u,h[v],0};
        h[v]=cnt++;
    }
    int level[MAX];
    int cur[MAX];
    bool BFS()
    {
        memset(level,0,sizeof(level));
        level[S]=1;
        queue<int> Q;
        Q.push(S);
        while(!Q.empty())
        {
            int u=Q.front();Q.pop();
            for(int i=h[u];i!=-1;i=e[i].next)
            {
                int v=e[i].v;
                if(e[i].w&&!level[v])
                    level[v]=level[u]+1,Q.push(v);
            }
        }
        return level[T];
    }
    double DFS(int u,double flow)
    {
        if(flow==0||u==T)return flow;
        double ret=0;
        for(int &i=cur[u];i!=-1;i=e[i].next)
        {
            int v=e[i].v;
            if(e[i].w&&level[v]==level[u]+1)
            {
                double dd=DFS(v,min(flow,e[i].w));
                flow-=dd;ret+=dd;
                e[i].w-=dd;e[i^1].w+=dd;
            }
        }
        return ret;
    }
    double Dinic()
    {
        double ret=0;
        while(BFS())
        {
            for(int i=S;i<=T;++i)cur[i]=h[i];
            ret+=DFS(S,INF);
        }
        return ret;
    }
    void Build(double bb)
    {
    	memset(h,-1,sizeof(h));cnt=0;
    	for(int i=1;i<=m;++i)
    		Add(p[i].u,p[i].v,min(p[i].w,bb));
    }
    int main()
    {
    	n=read();m=read();P=read();
    	S=1;T=n;
    	for(int i=1;i<=m;++i)
    	{
    		int u=read(),v=read(),w=read();
    		p[i]=(edge){u,v,w};
    	}
    	Build(INF);
    	double G=Dinic();
    	printf("%d
    ",(int)(G+0.5));
    	double l=0,r=1e9;
    	while(r-l>=1e-6)
    	{
    		double mid=(l+r)/2;
    		Build(mid);
    		if(fabs(Dinic()-G)<=1e-8)r=mid;
    		else l=mid;
    	}
    	printf("%.5lf
    ",r*P);
    	return 0;
    }
    
    
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