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  • SDOI2009 晨跑

    题目描述 Description

    Elaxia最近迷恋上了空手道,他为自己设定了一套健身计划,比如俯卧撑、仰卧起坐等等,不过到目前为止,他坚持下来的只有晨跑。

    现在给出一张学校附近的地图,这张地图中包含N个十字路口和M条街道,Elaxia只能从一个十字路口跑向另外一个十字路口,街道之间只在十字路口处相交。Elaxia每天从寝室出发跑到学校,保证寝室编号为1,学校编号为N。

    Elaxia的晨跑计划是按周期(包含若干天)进行的,由于他不喜欢走重复的路线,所以在一个周期内,每天的晨跑路线都不会相交(在十字路口处),寝室和学校不算十字路口。Elaxia耐力不太好,他希望在一个周期内跑的路程尽量短,但是又希望训练周期包含的天数尽量长。

    除了练空手道,Elaxia其他时间都花在了学习和找MM上面,所有他想请你帮忙为他设计一套满足他要求的晨跑计划。

    输入描述 Input Description

    第一行:两个数N,M。表示十字路口数和街道数。

    接下来M行,每行3个数a,b,c,表示路口a和路口b之间有条长度为c的街道(单向)。

    输出描述 Output Description

    两个数,第一个数为最长周期的天数,第二个数为满足最长天数的条件下最短的路程长度。

    样例输入 Sample Input

    7 10

    1 2 1

    1 3 1

    2 4 1

    3 4 1

    4 5 1

    4 6 1

    2 5 5

    3 6 6

    5 7 1

    6 7 1

    样例输出 Sample Output

    2 11

    数据范围及提示 Data Size & Hint

    对于30%的数据,N ≤ 20,M ≤ 120。

    对于100%的数据,N ≤ 200,M ≤ 20000。

      这个题目,是一个最小费用最大流问题(如果没有接触过该类问题,请自行百度),费用相当于路程,流量相当于路途种数。因为一个节点只能走一遍,所以一条道路也只能走一遍,所以每条道路的流量限制为1就可以。

      可如果单纯把每条道路限制为1的话,还是无法保证每个节点都只能走一遍,所以我们可以把一个节点拆成两个节点A,B,两个节点中间有一条流量限制为1的单向边A->B,指向该节点的边都让他指向A,流出的边都让他从B流出,这样一个节点的访问边数就被限制住了。

    代码如下:

     1 #include<iostream>
     2 #include<vector>
     3 #include<queue>
     4 #include<cmath>
     5 #include<cstring>
     6 using namespace std;
     7 
     8 int n, m, flow;
     9 int cost;
    10 
    11 struct Edge{
    12     int from, to, cap, flow, cost;
    13     Edge(int u, int v, int c, int f, int o): from(u), to(v), cap(c), flow(f), cost(o){}
    14 };
    15 
    16 struct MCMF{
    17     vector<Edge> edges;
    18     vector<int> G[500];
    19     int a[500];
    20     int p[500];
    21     int b[500];
    22     int inq[500];
    23     
    24     void init() {      //初始化
    25         for (int i = 1; i <= 500; i++)
    26             G[i].clear();
    27         edges.clear();
    28     }
    29     
    30     void AddEdge(int from, int to, int cost) {       //加边
    31         edges.push_back(Edge(from, to, 1, 0, cost));
    32         edges.push_back(Edge(to, from, 0, 0, -cost));
    33         int m = edges.size();
    34         G[from].push_back(m - 2);
    35         G[to].push_back(m - 1);
    36     } 
    37     
    38     bool BellmanFord(int s, int t, int& flow, int& cost) {               //最小费用最大流
    39         for (int i = 1; i <= 2 * n; i++)
    40             b[i] = 1 << 30;
    41         memset(inq, 0, sizeof(inq));
    42         a[s] = 1 << 30; b[s] = 0; p[s] = 0; inq[s] = 1;
    43         queue<int> Q;
    44         Q.push(s);
    45         while (!Q.empty()) {
    46             int u = Q.front(); Q.pop();
    47             inq[u] = 0;
    48             for (int i = 0; i < G[u].size(); i++) {
    49                 Edge& e = edges[G[u][i]];
    50                 if (e.cap > e.flow && b[e.to] > b[u] + e.cost) {
    51                     p[e.to] = G[u][i];
    52                     b[e.to] = b[u] + e.cost;
    53                     a[e.to] = min(e.cap - e.flow, a[u]);
    54                     if (!inq[e.to]) {
    55                         inq[e.to] = 1;
    56                         Q.push(e.to);
    57                     }
    58                 }
    59             }
    60         }
    61         if (b[t] == 1 << 30) return false;
    62         cost += b[t] * a[t];
    63         flow += a[t];
    64         for (int u = t; u != s; u = edges[p[u]].from) {
    65             edges[p[u]].flow += a[t];
    66             edges[p[u] ^ 1].flow -= a[t];
    67         }            
    68         return true;
    69     }
    70 };
    71 
    72 int main() {
    73     ios::sync_with_stdio(false);
    74     cin >> n >> m;
    75     MCMF a;
    76      for (int i = 2; i < n; i++)
    77         a.AddEdge(i, n + i, 0);    //拆点
    78     for (int i = 0; i < m; i++) {
    79         int s, t, leng;
    80         cin >> s >> t >> leng;
    81         if (s != 1 && s != n) s = n + s;   //改变流出位置
    82         a.AddEdge(s, t, leng);
    83     }
    84     while (a.BellmanFord(1, n, flow, cost)) {}   //最小费用最大流
    85     cout << flow << ' ' << cost;
    86     return 0;
    87 }
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