拓扑排序 [HNOI2015]菜肴制作

   

问题 F: [HNOI2015]菜肴制作

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题目描述

知名美食家小 A被邀请至ATM 大酒店,为其品评菜肴。 

ATM 酒店为小 A 准备了 N 道菜肴,酒店按照为菜肴预估的质量从高到低给予
1到N的顺序编号,预估质量最高的菜肴编号为1。由于菜肴之间口味搭配的问题,
某些菜肴必须在另一些菜肴之前制作,具体的,一共有 M 条形如“i 号菜肴‘必须’
先于 j 号菜肴制作”的限制,我们将这样的限制简写为<i,j>。现在,酒店希望能求
出一个最优的菜肴的制作顺序,使得小 A能尽量先吃到质量高的菜肴:也就是说,
(1)在满足所有限制的前提下,1 号菜肴“尽量”优先制作;(2)在满足所有限制,1
号菜肴“尽量”优先制作的前提下,2号菜肴“尽量”优先制作;(3)在满足所有限
制,1号和2号菜肴“尽量”优先的前提下,3号菜肴“尽量”优先制作;(4)在满
足所有限制,1 号和 2 号和 3 号菜肴“尽量”优先的前提下,4 号菜肴“尽量”优
先制作;(5)以此类推。 
例1:共4 道菜肴,两条限制<3,1>、<4,1>,那么制作顺序是 3,4,1,2。例2:共
5道菜肴,两条限制<5,2>、 <4,3>,那么制作顺序是 1,5,2,4,3。例1里,首先考虑 1,
因为有限制<3,1>和<4,1>,所以只有制作完 3 和 4 后才能制作 1,而根据(3),3 号
又应“尽量”比 4 号优先,所以当前可确定前三道菜的制作顺序是 3,4,1;接下来
考虑2,确定最终的制作顺序是 3,4,1,2。例 2里,首先制作 1是不违背限制的;接
下来考虑 2 时有<5,2>的限制,所以接下来先制作 5 再制作 2;接下来考虑 3 时有
<4,3>的限制,所以接下来先制作 4再制作 3,从而最终的顺序是 1,5,2,4,3。 
现在你需要求出这个最优的菜肴制作顺序。无解输出“Impossible!” (不含引号,
首字母大写,其余字母小写) 

输入

 第一行是一个正整数D,表示数据组数。 

接下来是D组数据。 
对于每组数据: 
第一行两个用空格分开的正整数N和M,分别表示菜肴数目和制作顺序限
制的条目数。 
接下来M行,每行两个正整数x,y,表示“x号菜肴必须先于y号菜肴制作”
的限制。(注意:M条限制中可能存在完全相同的限制) 

输出

 输出文件仅包含 D 行,每行 N 个整数,表示最优的菜肴制作顺序,或

者”Impossible!”表示无解(不含引号)。 

样例输入

3 
5 4 
5 4 
5 3 
4 2 
3 2 
3 3 
1 2 
2 3 
3 1 
5 2 
5 2 
4 3 

样例输出

1 5 3 4 2 
Impossible! 
1 5 2 4 3 

提示

【样例解释】 

第二组数据同时要求菜肴1先于菜肴2制作,菜肴2先于菜肴3制作,菜肴3先于
菜肴1制作,而这是无论如何也不可能满足的,从而导致无解。 
100%的数据满足N,M<=100000,D<=3。 
     


     用拓扑序逆序,即反向建边,用大根堆先找当前最大的,最后反向输出。。
     做起来很容易,但难以证为什么反向是对的。
     我口胡两句。 如果正向找,可能吧最小的后放,而先选较小的,但最小的优先级大于较小的,也你可以选择先放一个稍大的来达成先放最小的,正着就错了。而如果反着,优先选较大的,较大的就到了后面,较小的留到了前面,那么考虑最大的,在这种时候依然按小号的优先级大,那么最大的可能因为在较大的下面不得不先放,或在较小的下面。而较小的优先级大于较大的,也大于最大的,所以较小的一定晚于较大的,那么最大的晚于较大的就证明可行了。因此反向找可行。
    我和神犇ltr一块研究的。。证明,超链一下他的题解,也许能有更好的理解
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
#define N 100000
using namespace std;
struct road
{
	int v,next;
} lu[N+5];
priority_queue<int> q;
int d,n,m,a[N+5],adj[N+5],in[N+5],cnt,e;
void add(int u,int v){lu[++e].v=v;lu[e].next=adj[u];adj[u]=e;}
void init()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	e=cnt=0;
	memset(adj,0,sizeof(adj));
	memset(in,0,sizeof(in));
	int x,y;
	for(int i=1;i<=m;i++)
	{
		scanf("%d%d",&x,&y);
		add(y,x);
		in[x]++;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)if(!in[i])q.push(i);
}
int bfs()
{
	while(!q.empty())
	{
		int x=q.top();q.pop();
		cnt++;a[cnt]=x;
		for(int i=adj[x];i;i=lu[i].next)
		{
			int to=lu[i].v;
			in[to]--;
			if(!in[to])q.push(to);
		}
	}
	return cnt==n;
}
int main()
{
	//freopen("dishes.in","r",stdin);
	//freopen("dishes.out","w",stdout);
	cin>>d;
	while(d--)
	{
		init();
		if(bfs()){for(int i=n;i>=1;i--)printf("%d ",a[i]);cout<<endl;}
		else printf("Impossible!
");
	}
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/QTY2001/p/7632714.html