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  • vijos1891 学姐的逛街计划(线性规划)

    P1891学姐的逛街计划
    • 描述

    doc 最近太忙了, 每天都有课. 这不怕, doc 可以请假不去上课.
    偏偏学校又有规定, 任意连续 n 天中, 不得请假超过 k 天.

    doc 很忧伤, 因为他还要陪学姐去逛街呢.

    后来, doc发现, 如果自己哪一天智商更高一些, 陪学姐逛街会得到更多的好感度.
    现在 doc 决定做一个实验来验证自己的猜想, 他拜托 小岛 预测出了 自己 未来 3n 天中, 每一天的智商.
    doc 希望在之后的 3n 天中选出一些日子来陪学姐逛街, 要求在不违反校规的情况下, 陪学姐逛街的日子自己智商的总和最大.

    可是, 究竟这个和最大能是多少呢?

    格式

    输入格式

    第一行给出两个整数, n 和 k, 表示我们需要设计之后 3n 天的逛街计划, 且任意连续 n 天中不能请假超过 k 天.
    第二行给出 3n 个整数, 依次表示 doc 每一天的智商有多少. 所有数据均为64位无符号整数

    输出格式

    输出只有一个整数, 表示可以取到的最大智商和.

    样例1

    样例输入1[复制]

    5 3
    14 21 9 30 11 8 1 20 29 23 17 27 7 8 35

    样例输出1[复制]

    195

    限制

    对于 20% 的数据, 1 <= n <= 12 , k = 3.
    对于 70% 的数据, 1 <= n <= 40 .
    对于 100% 的数据, 1 <= n <= 200 , 1 <= k <= 10.

    【思路】

      一道线性规划的题目,好神奇=-=。

      这是题解中的思路:

    from qiuzanlin

    设第i天是否去逛街为a[i],c[i]表示第i天的智商,a[i]=1表示去逛街,a[i]=0表示不去
    则可得2n个不等式
    a[1]+a[2]+...+a[n]<=k
    a[2]+a[3]+...+a[n+1]<=k
    ...
    a[2n+1]+....+a[3n]<=k
    求c[1]a[1]+c[2]a[2]+...+c[3n]*a[3n]的最大值
    添加一个辅助变量
    a[1]+a[2]+...+a[n]+y[1]=k
    a[2]+a[3]+...+a[n+1]+y[2]=k
    ...
    a[2n+1]+....+a[3n]+y[2n+1]=k
    0<=y[i]<=k
    将上述不等式相邻两个相减
    y[1]+a[1]=a[n+1]+y[2]。。。。。。。。。1
    y[2]+a[2]=a[n+2]+y[3]。。。。。。。。。2
    ......
    y[n+1]+a[n+1]=a[2n+1]+y[n+2]。。。。。。。n+1
    ......
    y[2n]+a[2n]=a[3n]+y[2n+1]。。。。。。。。2n
    根据网络中每个节点流入量等于流出量的性质
    将上述等式编号并抽象成网络中的点,变量a[i]和y[i]抽象为网络中的有向边(弧)
    问题等价于求最大费用最大流
    以a[n+1]为例 可以看成是节点1部分流出量和节点n+1的部分流入量于是可以建边从n+1到1
    故根据这些等式可以建图
    设源点为0,汇点为2n+3
    i到n+i连一条弧,流量上限为1,费用为c[n+i] 1<=i<=n
    i到i+1连一条弧,流量上限为k,费用为0(即为辅助变量y)1<=i<=2n-1
    这时发现题目的k还没用上,
    于是发现上述等式成立必需满足这两个等式
    a[1]+a[2]+...+a[n]+y[1]=k。。。。。2n+1
    a[2n+1]+....+a[3n]+y[2n+1]=k。。。。。2n+2
    于是建一个节点2n+1
    为了满足2n+1式
    则由源点向节点2n+1连一条流量上限为k的边,费用为0。
    由节点2n+1向i连一条流量上限为1的边,费用为ci
    同理建一个节点2n+2
    为了满足2n+2式则由节点2n+2向汇点连一条流量上限为k的边,费用为0。
    由节点i向2n+2连一条流量上限为1的边,费用为ci
    建图完毕,剩下就是套算法。

    【代码】

     1 #include<cstdio>
     2 #include<cstring>
     3 #include<queue>
     4 #include<vector>
     5 #define FOR(a,b,c) for(int a=(b);a<=(c);a++)
     6 using namespace std;
     7 
     8 typedef long long LL ;
     9 const int maxn = 1000+10;
    10 const int INF = 1e9;
    11 
    12 struct Edge{ int u,v,cap,flow,cost;
    13 };
    14 
    15 struct MCMF {
    16     int n,m,s,t;
    17     int inq[maxn],a[maxn],d[maxn],p[maxn];
    18     vector<int> G[maxn];
    19     vector<Edge> es;
    20     
    21     void init(int n) {
    22         this->n=n;
    23         es.clear();
    24         for(int i=0;i<n;i++) G[i].clear();
    25     }
    26     void AddEdge(int u,int v,int cap,int cost) {
    27         es.push_back((Edge){u,v,cap,0,cost});
    28         es.push_back((Edge){v,u,0,0,-cost});
    29         m=es.size();
    30         G[u].push_back(m-2);
    31         G[v].push_back(m-1);
    32     }
    33     
    34     bool SPFA(int s,int t,int& flow,LL& cost) {
    35         for(int i=0;i<n;i++) d[i]=INF;
    36         memset(inq,0,sizeof(inq));
    37         d[s]=0; inq[s]=1; p[s]=0; a[s]=INF; 
    38         queue<int> q; q.push(s);
    39         while(!q.empty()) {
    40             int u=q.front(); q.pop(); inq[u]=0;
    41             for(int i=0;i<G[u].size();i++) {
    42                 Edge& e=es[G[u][i]];
    43                 int v=e.v;
    44                 if(e.cap>e.flow && d[v]>d[u]+e.cost) {
    45                     d[v]=d[u]+e.cost;
    46                     p[v]=G[u][i];
    47                     a[v]=min(a[u],e.cap-e.flow);        //min(a[u],..)
    48                     if(!inq[v]) { inq[v]=1; q.push(v);
    49                     }
    50                 }
    51             }
    52         }
    53         if(d[t]==INF) return false;
    54         flow+=a[t] , cost+=a[t]*d[t];
    55         for(int x=t; x!=s; x=es[p[x]].u) {
    56             es[p[x]].flow+=a[t]; es[p[x]^1].flow-=a[t];
    57         }
    58         return true;
    59     }
    60     int Mincost(int s,int t,LL& cost) {
    61         int flow=0; cost=0;
    62         while(SPFA(s,t,flow,cost)) ;
    63         return flow;
    64     }
    65 } mc;
    66 
    67 int n,m,k;
    68 int a[maxn];
    69 
    70 int main() {
    71     scanf("%d%d",&n,&k);
    72     FOR(i,1,3*n) scanf("%d",&a[i]);
    73     mc.init(2*n+4);
    74     int s=0,t=2*n+3;
    75     
    76     FOR(i,2,n+1) mc.AddEdge(s,i,1,-a[i-1]);
    77     FOR(i,n+2,2*n+1) mc.AddEdge(i-n,i,1,-a[i-1]);
    78     FOR(i,n+2,2*n+1) mc.AddEdge(i,2*n+2,1,-a[i-1+n]);
    79     FOR(i,2,2*n+2) mc.AddEdge(i-1,i,k,0);
    80     mc.AddEdge(s,1,k,0);
    81     mc.AddEdge(2*n+2,t,k,0);
    82     
    83     LL cost;
    84     mc.Mincost(s,t,cost);
    85     printf("%lld",-cost);
    86     return 0;
    87 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lidaxin/p/5095096.html
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