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  • [bzoj1001]狼抓兔子

    现在小朋友们最喜欢的"喜羊羊与灰太狼",话说灰太狼抓羊不到,但抓兔子还是比较在行的,
    而且现在的兔子还比较笨,它们只有两个窝,现在你做为狼王,面对下面这样一个网格的地形:

     

    左上角点为(1,1),右下角点为(N,M)(上图中N=3,M=4).有以下三种类型的道路 
    1:(x,y)<==>(x+1,y) 
    2:(x,y)<==>(x,y+1) 
    3:(x,y)<==>(x+1,y+1) 
    道路上的权值表示这条路上最多能够通过的兔子数,道路是无向的. 左上角和右下角为兔子的两个窝,
    开始时所有的兔子都聚集在左上角(1,1)的窝里,现在它们要跑到右下解(N,M)的窝中去,狼王开始伏击
    这些兔子.当然为了保险起见,如果一条道路上最多通过的兔子数为K,狼王需要安排同样数量的K只狼,
    才能完全封锁这条道路,你需要帮助狼王安排一个伏击方案,使得在将兔子一网打尽的前提下,参与的
    狼的数量要最小。因为狼还要去找喜羊羊麻烦.

    Input

    第一行为N,M.表示网格的大小,N,M均小于等于1000.
    接下来分三部分
    第一部分共N行,每行M-1个数,表示横向道路的权值. 
    第二部分共N-1行,每行M个数,表示纵向道路的权值. 
    第三部分共N-1行,每行M-1个数,表示斜向道路的权值. 
    输入文件保证不超过10M

    Output

    输出一个整数,表示参与伏击的狼的最小数量.

    Sample Input

    3 4
    5 6 4
    4 3 1
    7 5 3
    5 6 7 8
    8 7 6 5
    5 5 5
    6 6 6

    Sample Output

    14
    第一反应是最小割,但是会T的飞起。

    求平面图的最小割,可转化为求对偶图的最短路。

    先来介绍一下平面图:一个图G=(V,E),若能将其画在平面上,且任意两条边的交点只能是G的顶点,则该图是平面图

    即上图黑色的图是平面图,红色的图不是平面图

    由平面图的边包围而成,其中不含图的顶点。也称为面。由平面图的边包围且无穷大的面称为外部面。一个平面图有且只有一个外部面。具有相同边界的面称为相邻面。即下图中R0,R1,R2,R3,是该平面图中的四个面,R0是外部面且R0与R1, R2, R3均相邻。

    下面我们引入对偶图,设有平面图G=(V,E),满足下列条件的图G'= (V',E') 称为图G的对偶图:G的任一面Ri内有且仅有一点Vi'。对于一对相邻面(Ri,Rj)我们把Vi'和Vj'连起来,就构造了一张对偶图。如下图G'是G的对偶图。

    如果不好理解,我们再举几个例子,下图中红线组成的图是原图的对偶图

    考虑如何用对偶图来求出原图的最小割。

    首先连接s和t,如下图蓝色虚线,得到一个附加面,我们设附加面对应的点为s',外部面对应的点为t',求该图的红色的对偶图G',最后删去s'和t'之间的边,然后,1'到2'的距离为4到7的流量,5'到7'的距离为3到2的流量......,如下图所示(流量、距离未标出),我们构造出一个这样的图:

    我们可以发现,一个原图(蓝色)的s-t割都可以看做一条新图(红色)的s'到t'的路径。然后,我们求s-t的最小割就可以看做求s'到t'的最短路。

    我们再来看看狼抓兔子的样例图经过如上操作后的新图,绿色为新图边的边权

    我们发现每个小三角形就是一个平面,然后按上面说的方法连边即可

    跑一下13号点到14号点的最短路。

    注意:当n==1或者m==1时,原图是没有任何三角形的。随便特判一下就好了

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<queue>
    using namespace std;
    int h[2000100],nxt[8001000],to[8000100],k=0;int cost[8000100];
    int d[2000100];int tot=0;
    typedef pair<int,int>P; 
    priority_queue<P,vector<P>,greater<P> >q;
    void ins(int u,int v,int c){nxt[++k]=h[u];h[u]=k;to[k]=v;cost[k]=c;}
    void dij(int S)
    {
        fill(d+1,d+tot+1,1050000000);d[S]=0;P p;p.first=0;p.second=S;q.push(p);
        while(!q.empty())
        {
            p=q.top();q.pop();int u=p.second;
            if(d[u]<p.first)continue;
            for(int i=h[u];i;i=nxt[i])
            {
                int v=to[i];
                if(d[u]+cost[i]<d[v]){d[v]=d[u]+cost[i];p.first=d[v];p.second=v;q.push(p);}
            }
        }
    }
    int main()
    {
        int n,m;scanf("%d%d",&n,&m);
        int S=(n-1)*(m-1)*2+1;tot=S+1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<m;j++)
        {
            int c;scanf("%d",&c);
            if(n==1){ins(S,tot,c);ins(tot,S,c);continue;} 
            int u=(i-1)*(m-1)*2+j*2,v=(i-2)*(m-1)*2+j*2-1;
            if(i!=1&&i!=n){ins(u,v,c);ins(v,u,c);}
            if(i==1){ins(u,tot,c);ins(tot,u,c);}
            if(i==n){ins(S,v,c);ins(v,S,c);}
        }
        for(int i=1;i<n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
        {
            int c;scanf("%d",&c);
            if(m==1){ins(S,tot,c);ins(tot,S,c);continue;} 
            int u=(i-1)*(m-1)*2+j*2-1;
            if(j!=1&&j!=m){ins(u,u-1,c);ins(u-1,u,c);}
            if(j==1){ins(u,S,c);ins(S,u,c);}
            if(j==m){ins(u-1,tot,c);ins(tot,u-1,c);}
        }
        for(int i=1;i<n;i++)
        for(int j=1;j<m;j++)
        {
            int c;scanf("%d",&c);
            int u=(i-1)*(m-1)*2+j*2;
            ins(u,u-1,c);ins(u-1,u,c);
        }
    /*    for(int i=1;i<=tot;i++)
        {
            printf("
    %d:",i);
            for(int j=h[i];j;j=nxt[j])cout<<to[j]<<" "<<cost[j]<<"    ";
        } */
        dij(S);
        printf("%d",d[tot]);
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lher/p/7856451.html
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