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  • hdu4862 2014多校B题/ 费用流(最优情况下用不大于K条路径覆盖)(不同的解法)

    题意: 一个数字矩阵,可以出发K次,每次可以从右边或者下面走,要求(在收益最大情况下)覆盖全图,不能则输出-1。(规则:每次跳一步的时候若格子数字相等则获得该数字的能量,每跳一步消耗距离的能量)。每个格子走且仅能走一次。

    选<=K条路径,最优情况来覆盖全图。

     显然用拆点为二分图。

    一种解法:边(流量,费用)

                源点向X部连边(1,0)Y部向汇点连边(1,0)X到Y,若能到,则有边(1,消耗-获得)。关键点(解决每个点都覆盖,恰好起到填补的作用):在X部最上面添加一个点,源点连之(k,0)它向所有Y点连边(1,0)。跑最小费用最大流即可。

    第二种:(感想zz1215提供的建图思路)

            源点向X部连边(1,0)Y部向汇点连边(1,0),Y到X,若能到,则有边(1,消耗-获得)(注意这里是回流),每个点I-->I`有边(1,-w_inf),这里的w_inf为相对大数,只要保证该费用较“小”即可(相对其他费用,他是最廉价的,这样必优先流这条边。添加超级源点,向源点连边(K,0)。增广K次中,若一直增大,则取最大,否则到开始下降的时候要BREAK。(先曾后减的)。

    PS:开始时候因为定位编号搞错有没有!编号(i,j)=i*m+j,而不是i*n+j!!!

    图:


    代码:

    #include<iostream>              //24ms
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<queue>
    #include<string>
    using namespace std;
    int n,m,k;
    const int inf=0x3f3f3f3f;
    int a[25][25];
    int head[500];int e[10000][4];int nume=0;
    void inline adde(int i,int j,int c,int w)
    {
        e[nume][0]=j;e[nume][1]=head[i];head[i]=nume;
        e[nume][2]=c;e[nume++][3]=w;
        e[nume][0]=i;e[nume][1]=head[j];head[j]=nume;
        e[nume][2]=0;e[nume++][3]=-w;
    }
    int inq[500];int d[500];
    bool spfa(int &sumcost)    
    {
        for(int i=0;i<=2*n*m+3;i++)
        {
            inq[i]=0;d[i]=inf;
        }
        int minf=inf;
        queue<int>q;
        int prv[300];int pre[300];
        q.push(2*n*m+2);
        inq[2*n*m+2]=1;
        d[2*n*m+2]=0;
        while(!q.empty())
        {
            int cur=q.front();
            q.pop();inq[cur]=0;
            for(int i=head[cur];i!=-1;i=e[i][1])
            {
                int v=e[i][0];
                if(e[i][2]>0&&d[v]>e[i][3]+d[cur])
                {
                    d[v]=e[i][3]+d[cur];
                    prv[v]=cur;
                    pre[v]=i;
                    if(!inq[v])
                    {
                        q.push(v);
                        inq[v]=1;
                    }
                }
            }
        }
        if(d[2*n*m+1]==inf)return 0;
        int cur=2*n*m+1;
        while(cur!=2*n*m+2)
        {
            minf=min(minf,e[pre[cur]][2]);
            cur=prv[cur];
        }
        cur=2*n*m+1;
        while(cur!=2*n*m+2)
        {
            e[pre[cur]][2]-=minf;e[pre[cur]^1][2]+=minf;
            cur=prv[cur];
        }
        sumcost+=d[2*n*m+1]*minf;
        return 1;
    }
    int mincost()
    {
        int sum=0;
        while(spfa(sum));
        return sum;
    }
    void init()
    {
        nume=0;
        for(int i=0;i<=2*n*m+3;i++)
        {
            head[i]=-1;
        }
    }
    int main()
    {
        int T;
        scanf("%d",&T);
        for(int iii=1;iii<=T;iii++)
        {
            scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
            init();
            string s;
           for(int i=0;i<n;i++)
           {
               cin>>s;
                for(int j=0;j<m;j++)
               {
                 a[i][j]=s[j]-'0';
                }
           }
            printf("Case %d : ",iii);
    
            if(min(n,m)>k)
             {
                 printf("-1
    ");continue;
             }
            for(int i=0;i<n;i++)                           //起点2*n*m+2,终点2*n*m+1
              for(int j=0;j<m;j++)
              {
                  for(int ii=i+1;ii<n;ii++)
                     {
                         int temp=(a[i][j]==a[ii][j]?a[i][j]:0);
                         adde(m*i+j,m*ii+j+n*m+1,1,ii-i-1-temp);
                     }
    
                  for(int jj=j+1;jj<m;jj++)
                      {
                          int temp=(a[i][j]==a[i][jj]?a[i][j]:0);
                          adde(m*i+j,m*i+jj+n*m+1,1,jj-j-1-temp);
                      }
              }
            for(int i=0;i<n*m;i++)
               adde(2*n*m+2,i,1,0);
            adde(2*n*m+2,n*m,k,0);
            for(int i=n*m+1;i<=2*n*m;i++)
            {
               adde(n*m,i,1,0);
               adde(i,2*n*m+1,1,0);
            }
         /*  for(int i=0;i<=2*n*m+2;i++)
              for(int j=head[i];j!=-1;j=e[j][1])
                printf("%d->%d:c:%d,w:%d
    ",i,e[j][0],e[j][2],e[j][3]);*/
            printf("%d
    ",-mincost());
        }
        return 0;
    }
    



    方法二:

    #include<iostream>           //31ms
    #include<cstdio>
    #include<queue>
    #include<string>
    using namespace std;
    int n,m,k;
    const int inf=0x3f3f3f3f;
    const int  winf=100000;
     int a[25][25];
    int head[500];int e[20001][4];int nume=0;
    void inline adde(int i,int j,int c,int w)
    {
        e[nume][0]=j;e[nume][1]=head[i];head[i]=nume;
        e[nume][2]=c;e[nume++][3]=w;
        e[nume][0]=i;e[nume][1]=head[j];head[j]=nume;
        e[nume][2]=0;e[nume++][3]=-w;
    }
    int inq[500];int d[500];
    bool spfa(long long &sumcost)
    {
        for(int i=0;i<=2*n*m+3;i++)
        {
            inq[i]=0;d[i]=inf;
        }
        int prv[500];int pre[500];
        int minf=inf;
        queue<int>q;
        q.push(n*m);
        inq[n*m]=1;
        d[n*m]=0;
        while(!q.empty())
        {
            int cur=q.front();
            q.pop();
            inq[cur]=0;
            for(int i=head[cur];i!=-1;i=e[i][1])
            {
                int v=e[i][0];
                if(e[i][2]>0&&d[v]>e[i][3]+d[cur])
                {
                    d[v]=e[i][3]+d[cur];
                    prv[v]=cur;
                    pre[v]=i;
                    if(!inq[v])
                    {
                        q.push(v);
                        inq[v]=1;
                    }
                }
            }
        }
        if(d[2*n*m+1]==inf)return 0;
        int cur=2*n*m+1;
        while(cur!=n*m)
        {
            minf=min(minf,e[pre[cur]][2]);
            cur=prv[cur];
        }
        cur=2*n*m+1;
        while(cur!=n*m)
        {
            e[pre[cur]][2]-=minf;
            e[pre[cur]^1][2]+=minf;
            cur=prv[cur];
        }
        sumcost+=d[2*n*m+1]*(long long)minf;
        return 1;
    }
    long long mincost()
    {
        long long sum=0;
        long long lastsum=0;
        while(spfa(sum))                         //变小的时候跳出
        {
            if(lastsum>=-sum){return -lastsum;}  
            lastsum=-sum;
        }
        return sum;
    }
    void init()
    {
        nume=0;
        for(int i=0;i<=2*n*m+3;i++)
        {
            head[i]=-1;
        }
    }
    int main()
    {
        int T;
        scanf("%d",&T);
        for(int iii=1;iii<=T;iii++)
        {
            scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
            init();
            string s;
           for(int i=0;i<n;i++)
           {
               cin>>s;
                for(int j=0;j<m;j++)
               {
                a[i][j]=s[j]-'0';
                }
           }
            printf("Case %d : ",iii);
    
            if(min(n,m)>k)
             {
                 printf("-1
    ");continue;
             }
            for(int i=0;i<n;i++)                      //起点n*m,终点:2*n*m+1
              for(int j=0;j<m;j++)
              {
                  for(int ii=i+1;ii<n;ii++)
                     {
                        int temp=(a[i][j]==a[ii][j]?a[i][j]:0);
                        adde(m*i+j+n*m+1,m*ii+j,1,ii-i-1-temp);
                     }
                  for(int jj=j+1;jj<m;jj++)
                      {
                           int temp=(a[i][j]==a[i][jj]?a[i][j]:0);
                          adde(m*i+j+n*m+1,m*i+jj,1,jj-j-1-temp);
                      }
              }
            for(int i=0;i<n*m;i++)
               adde(2*n*m+2,i,1,0);
            adde(n*m,n*m*2+2,k,0);
            for(int i=n*m+1;i<=2*n*m;i++)
            {
               adde(i-n*m-1,i,1,-winf);
               adde(i,2*n*m+1,1,0);
            }
         /* for(int i=0;i<=2*n*m+2;i++)
              for(int j=head[i];j!=-1;j=e[j][1])
                printf("%d->%d:c:%d,w:%d
    ",i,e[j][0],e[j][2],e[j][3]);*/
            cout<<-mincost()-n*m*winf<<endl;
        }
        return 0;
    }
    



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