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  • bzoj4773 负环

    Description
    在忘记考虑负环之后,黎瑟的算法又出错了。对于边带权的有向图 G = (V, E),请找出一个点数最小的环,使得
    环上的边权和为负数。保证图中不包含重边和自环。

    Input
    第1两个整数n, m,表示图的点数和边数。
    接下来的m行,每<=三个整数ui, vi, wi,表<=有一条从ui到vi,权值为wi的有向边。
    2 <= n <= 300
    0 <= m <= n(n <= 1)
    1 <= ui, vi <= n
    |wi| <= 10^4

    Output
    仅一行一个整数,表示点数最小的环上的点数,若图中不存在负环输出0。

    Sample Input
    3 6
    1 2 -2
    2 1 1
    2 3 -10
    3 2 10
    3 1 -10
    1 3 10

    Sample Output
    2

    分析:
    求负环:
    A:bellmax ford
    B:floyed
    C:spfa(扔下去。。。)

    设计状态
    f[k][i][j]表示i到j经过k个点的最短路
    枚举k和i,
    如果存在f[k][i][i]是负数, 那么就是一个负环
    k可以通过倍增得到:f[k]<—f[k-1],f[k-1]
    这只是基本原理
    具体实现有一些细节

    其实我们需要进行两次floyed
    第一次利用倍增的方法
    维护好f[k][i][j]
    f[k][i][j]=min(f[k-1][i][l]+f[k-1][l][j]);

    但是这样的话我们只知道走2^k步时的答案
    想想第一次接触倍增是什么时候
    没错,LCA
    那时候我们是怎么处理的呢
    for (i=lg;i>=0;i–)
    这就相当于把答案二进制分解了
    得出的答案+1就是最终答案

    这道题也是一样

    我们要求的是不存在负环的最大步数,

    最大步数+1即为答案

    第一次floyed我们得到了一个k(走2^k出现负环)
    那答案一定<=2^k
    我们就把k从大到小循环
    只要是f[k][i][i]>0
    ans+=(1 << k)

    当然还有一些细节要处理
    还记得我们一开始记录了一个h邻接矩阵
    在循环的开始
    我们先调用一个全新的函数:memecpy(a,b,sizeof(b))
    表示b中的信息全部复制到a

    这个while循环我们可以一步一步看
    首先memcpy,g保存一下h数组的信息
    设g记录了走x步时的floyed的答案
    之后就进行了一次耳熟能详的floyed
    用来判断在走2^k+x步数的情况下
    能不能走出负环,

    能:把h数组的信息还原(这个2^k+x太大了,不符合我们找最大非负环的限制)

    不能:ans+=(1 << k),h数组中的信息保留(走2^k+x)

    这个h/g数组就相当于记录没有负环的最大步数

    ans记录走了多少步

    最后输出ans+1

    tip

    变量名不要搞错了

    这里写代码片
    #include<cstdio>
    #include<iostream>
    #include<cstring>
    
    using namespace std;
    
    const int N=310;
    const int lg=10;
    int n,m,f[lg][N][N],g[N][N],h[N][N],ans;
    
    void floyed()
    {
        int i,j,k,l;
        for (k=1;k<lg;k++)
        {
            bool ff=0;
            for (l=1;l<=n;l++)  //最外层循环折点 
                for (i=1;i<=n;i++)
                    for (j=1;j<=n;j++)
                    {
                        f[k][i][j]=min(f[k][i][j],f[k-1][i][l]+f[k-1][l][j]);
                    }
            for (i=1;i<=n;i++)
                if (f[k][i][i]<0) ff=1;
            if (ff) break;
            if ((1<<k)>=n)  //整张图都不存在负环 
            {
                puts("0");
                return;
            }
        }
        ans=0;
        while (k>=0)  //步数
        {
            memcpy(g,h,sizeof(h));
            bool ff=0;
            for (l=1;l<=n;l++)
                for (i=1;i<=n;i++)
                    for (j=1;j<=n;j++)
                        h[i][j]=min(h[i][j],g[i][l]+f[k][l][j]);
            for (i=1;i<=n;i++)
                if (h[i][i]<0) ff=1;
            if (ff) memcpy(h,g,sizeof(g));  //恢复信息 
            else ans+=(1<<k);
            k--;
        } 
        printf("%d",ans+1);
    }
    
    int main()
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        memset(f,0x33,sizeof(f));
        memset(h,0x33,sizeof(h));
        for (int i=1;i<=n;i++) f[0][i][i]=h[i][i]=0;   //h邻接矩阵 
        for (int i=1;i<=m;i++) 
        {
            int u,w,z;
            scanf("%d%d%d",&u,&w,&z);
            f[0][u][w]=z;
        }
        floyed();
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wutongtong3117/p/7673380.html
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