2324: [ZJOI2011]营救皮卡丘
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Description
皮卡丘被火箭队用邪恶的计谋抢走了!这三个坏家伙还给小智留下了赤果果的挑衅!为了皮卡丘,也为了正义,小智和他的朋友们义不容辞的踏上了营救皮卡丘的道路。
火箭队一共有N个据点,据点之间存在M条双向道路。据点分别从1到N标号。小智一行K人从真新镇出发,营救被困在N号据点的皮卡丘。为了方便起见,我们将真新镇视为0号据点,一开始K个人都在0号点。
由于火箭队的重重布防,要想摧毁K号据点,必须按照顺序先摧毁1到K-1号据点,并且,如果K-1号据点没有被摧毁,由于防御的连锁性,小智一行任何一个人进入据点K,都会被发现,并产生严重后果。因此,在K-1号据点被摧毁之前,任何人是不能够经过K号据点的。
为了简化问题,我们忽略战斗环节,小智一行任何一个人经过K号据点即认为K号据点被摧毁。被摧毁的据点依然是可以被经过的。
K个人是可以分头行动的,只要有任何一个人在K-1号据点被摧毁之后,经过K号据点,K号据点就被摧毁了。显然的,只要N号据点被摧毁,皮卡丘就得救了。
野外的道路是不安全的,因此小智一行希望在摧毁N号据点救出皮卡丘的同时,使得K个人所经过的道路的长度总和最少。
请你帮助小智设计一个最佳的营救方案吧!
Input
第一行包含三个正整数N,M,K。表示一共有N+1个据点,分别从0到N编号,以及M条无向边。一开始小智一行共K个人均位于0号点。
接下来M行,每行三个非负整数,第i行的整数为Ai,Bi,Li。表示存在一条从Ai号据点到Bi号据点的长度为Li的道路。
Output
仅包含一个整数S,为营救皮卡丘所需要经过的最小的道路总和。
Sample Input
3 4 2
0 1 1
1 2 1
2 3 100
0 3 1
Sample Output
【样例说明】
小智和小霞一起前去营救皮卡丘。在最优方案中,小智先从真新镇前往1号点,接着前往2号据点。当小智成功摧毁2号据点之后,小霞从真新镇出发直接前往3号据点,救出皮卡丘。
HINT
对于10%的数据满足 K = 1,且N = 3,小智将独自前去营救皮卡丘;
对于20%的数据满足 K ≤ 3,且N ≤ 20,被小智单挑剿灭的火箭队加强了防御,增加了据点数;
对于40%的数据满足 K ≤ 3,且N ≤ 100,面对加强的防御,小智拉来了好朋友小霞和小刚,一同前去营救;
对于另外20%的数据满足任意一对据点之间均存在道路,并且对任意的0 ≤ X,Y,Z ≤ N,有不等式L(X,Z) ≤ L(X,Y) + L(Y,Z)成立;
对于100%的数据满足N ≤ 150, M ≤ 20 000, 1 ≤ K ≤ 10, Li ≤ 10 000, 保证小智一行一定能够救出皮卡丘。
至于为什么K ≤ 10,你可以认为最终在小智的号召下,小智,小霞,小刚,小建,小遥,小胜,小光,艾莉丝,天桐,还有去日本旅游的黑猫警长,一同前去大战火箭队。
Source
题解:
这题和星际竞速还有打印机两题的主体思路都是一样的
每个点一定要经过,并且要经过这个点,必须经过比这个点小的所有点。而且还存在一个附加源,但源到附加源有一定的容量限制(星际没有。。。)
这题我们采用如下方式建图:
1.把每个点拆成 i 和 i+n 两个点,分别表示从这个点出发和进入这个点
2.由s向所有i 连容量为1,费用为0的边
2.由所有i+n到t连容量为1,费用为0的边
3.由 i 向所有 j+n(j>n)连容量为1,费用为从 i 到 j,不经过比j标号大的中间节点的最短路 的边 (否则这条道路将不合法)
正确性可以从i+n 入流的来源来考虑,每一种流法都代表着一种实实在在的、合法的方案,cost就是花费时间,我们要时间最短,自然要最小费用最大流了
还有一个问题就是
费用为从 i 到 j,不经过比j标号大的中间节点的最短路 怎么求?
我自己yy了一种想法,如下:
for(int k=0;k<=n;k++) for(int i=0;i<=n;i++) for(int j=k;j<=n;j++) f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]);
意思就是不使用比 j 大的节点作为中间节点来更新 i(1..n)到j的最短路
所以这个过程结束后,f[i][j]就代表着从 i 到 j不经过比 j大的节点的最短路
代码:
1 #include<cstdio> 2 #include<cstdlib> 3 #include<cmath> 4 #include<cstring> 5 #include<algorithm> 6 #include<iostream> 7 #include<vector> 8 #include<map> 9 #include<set> 10 #include<queue> 11 #define inf 1000000000 12 #define maxn 500 13 #define maxm 100000 14 #define eps 1e-10 15 #define ll long long 16 #define pa pair<int,int> 17 using namespace std; 18 inline int read() 19 { 20 int x=0,f=1;char ch=getchar(); 21 while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();} 22 while(ch>='0'&&ch<='9'){x=10*x+ch-'0';ch=getchar();} 23 return x*f; 24 } 25 int n,m,k,tot=1,s,t,ss,head[maxn],q[maxn],from[maxn],f[maxn][maxn]; 26 bool v[maxn]; 27 ll d[maxn],mincost; 28 struct edge{int from,next,go,v,c;}e[2*maxm]; 29 void ins(int x,int y,int z,int w) 30 { 31 e[++tot].go=y;e[tot].from=x;e[tot].v=z;e[tot].c=w;e[tot].next=head[x];head[x]=tot; 32 } 33 void insert(int x,int y,int z,int w) 34 { 35 ins(x,y,z,w);ins(y,x,0,-w); 36 } 37 bool spfa() 38 { 39 for (int i=s;i<=ss;i++)d[i]=inf; 40 memset(v,0,sizeof(v)); 41 int l=0,r=1,y;q[1]=s;d[s]=0;v[0]=1; 42 while(l!=r) 43 { 44 int x=q[++l];if(l==maxn)l=0;v[x]=0; 45 for (int i=head[x];i;i=e[i].next) 46 if(e[i].v&&d[x]+e[i].c<d[y=e[i].go]) 47 { 48 d[y]=d[x]+e[i].c;from[y]=i; 49 if(!v[y]){v[y]=1;q[++r]=y;if(r==maxn)r=0;} 50 } 51 } 52 return d[t]!=inf; 53 } 54 void mcf() 55 { 56 while(spfa()) 57 { 58 int tmp=inf; 59 for(int i=from[t];i;i=from[e[i].from]) tmp=min(tmp,e[i].v); 60 mincost+=d[t]*tmp; 61 for(int i=from[t];i;i=from[e[i].from]){e[i].v-=tmp;e[i^1].v+=tmp;} 62 } 63 } 64 int main() 65 { 66 freopen("input.txt","r",stdin); 67 freopen("output.txt","w",stdout); 68 n=read();m=read();k=read(); 69 memset(f,60,sizeof(f)); 70 for(int i=1;i<=m;i++) 71 { 72 int x=read(),y=read(),z=read(); 73 f[x][y]=min(f[x][y],z);f[y][x]=min(f[y][x],z); 74 } 75 s=0;t=2*n+1;ss=2*n+2;insert(s,ss,k,0); 76 for(int k=0;k<=n;k++) 77 for(int i=0;i<=n;i++) 78 for(int j=k;j<=n;j++) 79 f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]); 80 for(int i=1;i<=n;i++)insert(s,i,1,0); 81 for(int i=1;i<=n;i++)insert(ss,i+n,1,f[0][i]); 82 for(int i=1;i<=n;i++)insert(i+n,t,1,0); 83 for(int i=1;i<=n;i++) 84 for(int j=i+1;j<=n;j++) 85 insert(i,j+n,1,f[i][j]); 86 mcf(); 87 printf("%lld ",mincost); 88 return 0; 89 }