vijos1891 学姐的逛街计划(线性规划)

P1891学姐的逛街计划
  • 描述

doc 最近太忙了, 每天都有课. 这不怕, doc 可以请假不去上课.
偏偏学校又有规定, 任意连续 n 天中, 不得请假超过 k 天.

doc 很忧伤, 因为他还要陪学姐去逛街呢.

后来, doc发现, 如果自己哪一天智商更高一些, 陪学姐逛街会得到更多的好感度.
现在 doc 决定做一个实验来验证自己的猜想, 他拜托 小岛 预测出了 自己 未来 3n 天中, 每一天的智商.
doc 希望在之后的 3n 天中选出一些日子来陪学姐逛街, 要求在不违反校规的情况下, 陪学姐逛街的日子自己智商的总和最大.

可是, 究竟这个和最大能是多少呢?

格式

输入格式

第一行给出两个整数, n 和 k, 表示我们需要设计之后 3n 天的逛街计划, 且任意连续 n 天中不能请假超过 k 天.
第二行给出 3n 个整数, 依次表示 doc 每一天的智商有多少. 所有数据均为64位无符号整数

输出格式

输出只有一个整数, 表示可以取到的最大智商和.

样例1

样例输入1[复制]

5 3
14 21 9 30 11 8 1 20 29 23 17 27 7 8 35

样例输出1[复制]

195

限制

对于 20% 的数据, 1 <= n <= 12 , k = 3.
对于 70% 的数据, 1 <= n <= 40 .
对于 100% 的数据, 1 <= n <= 200 , 1 <= k <= 10.

【思路】

  一道线性规划的题目,好神奇=-=。

  这是题解中的思路:

from qiuzanlin

设第i天是否去逛街为a[i],c[i]表示第i天的智商,a[i]=1表示去逛街,a[i]=0表示不去
则可得2n个不等式
a[1]+a[2]+...+a[n]<=k
a[2]+a[3]+...+a[n+1]<=k
...
a[2n+1]+....+a[3n]<=k
求c[1]a[1]+c[2]a[2]+...+c[3n]*a[3n]的最大值
添加一个辅助变量
a[1]+a[2]+...+a[n]+y[1]=k
a[2]+a[3]+...+a[n+1]+y[2]=k
...
a[2n+1]+....+a[3n]+y[2n+1]=k
0<=y[i]<=k
将上述不等式相邻两个相减
y[1]+a[1]=a[n+1]+y[2]。。。。。。。。。1
y[2]+a[2]=a[n+2]+y[3]。。。。。。。。。2
......
y[n+1]+a[n+1]=a[2n+1]+y[n+2]。。。。。。。n+1
......
y[2n]+a[2n]=a[3n]+y[2n+1]。。。。。。。。2n
根据网络中每个节点流入量等于流出量的性质
将上述等式编号并抽象成网络中的点,变量a[i]和y[i]抽象为网络中的有向边(弧)
问题等价于求最大费用最大流
以a[n+1]为例 可以看成是节点1部分流出量和节点n+1的部分流入量于是可以建边从n+1到1
故根据这些等式可以建图
设源点为0,汇点为2n+3
i到n+i连一条弧,流量上限为1,费用为c[n+i] 1<=i<=n
i到i+1连一条弧,流量上限为k,费用为0(即为辅助变量y)1<=i<=2n-1
这时发现题目的k还没用上,
于是发现上述等式成立必需满足这两个等式
a[1]+a[2]+...+a[n]+y[1]=k。。。。。2n+1
a[2n+1]+....+a[3n]+y[2n+1]=k。。。。。2n+2
于是建一个节点2n+1
为了满足2n+1式
则由源点向节点2n+1连一条流量上限为k的边,费用为0。
由节点2n+1向i连一条流量上限为1的边,费用为ci
同理建一个节点2n+2
为了满足2n+2式则由节点2n+2向汇点连一条流量上限为k的边,费用为0。
由节点i向2n+2连一条流量上限为1的边,费用为ci
建图完毕,剩下就是套算法。

【代码】

 1 #include<cstdio>
 2 #include<cstring>
 3 #include<queue>
 4 #include<vector>
 5 #define FOR(a,b,c) for(int a=(b);a<=(c);a++)
 6 using namespace std;
 7 
 8 typedef long long LL ;
 9 const int maxn = 1000+10;
10 const int INF = 1e9;
11 
12 struct Edge{ int u,v,cap,flow,cost;
13 };
14 
15 struct MCMF {
16     int n,m,s,t;
17     int inq[maxn],a[maxn],d[maxn],p[maxn];
18     vector<int> G[maxn];
19     vector<Edge> es;
20     
21     void init(int n) {
22         this->n=n;
23         es.clear();
24         for(int i=0;i<n;i++) G[i].clear();
25     }
26     void AddEdge(int u,int v,int cap,int cost) {
27         es.push_back((Edge){u,v,cap,0,cost});
28         es.push_back((Edge){v,u,0,0,-cost});
29         m=es.size();
30         G[u].push_back(m-2);
31         G[v].push_back(m-1);
32     }
33     
34     bool SPFA(int s,int t,int& flow,LL& cost) {
35         for(int i=0;i<n;i++) d[i]=INF;
36         memset(inq,0,sizeof(inq));
37         d[s]=0; inq[s]=1; p[s]=0; a[s]=INF; 
38         queue<int> q; q.push(s);
39         while(!q.empty()) {
40             int u=q.front(); q.pop(); inq[u]=0;
41             for(int i=0;i<G[u].size();i++) {
42                 Edge& e=es[G[u][i]];
43                 int v=e.v;
44                 if(e.cap>e.flow && d[v]>d[u]+e.cost) {
45                     d[v]=d[u]+e.cost;
46                     p[v]=G[u][i];
47                     a[v]=min(a[u],e.cap-e.flow);        //min(a[u],..)
48                     if(!inq[v]) { inq[v]=1; q.push(v);
49                     }
50                 }
51             }
52         }
53         if(d[t]==INF) return false;
54         flow+=a[t] , cost+=a[t]*d[t];
55         for(int x=t; x!=s; x=es[p[x]].u) {
56             es[p[x]].flow+=a[t]; es[p[x]^1].flow-=a[t];
57         }
58         return true;
59     }
60     int Mincost(int s,int t,LL& cost) {
61         int flow=0; cost=0;
62         while(SPFA(s,t,flow,cost)) ;
63         return flow;
64     }
65 } mc;
66 
67 int n,m,k;
68 int a[maxn];
69 
70 int main() {
71     scanf("%d%d",&n,&k);
72     FOR(i,1,3*n) scanf("%d",&a[i]);
73     mc.init(2*n+4);
74     int s=0,t=2*n+3;
75     
76     FOR(i,2,n+1) mc.AddEdge(s,i,1,-a[i-1]);
77     FOR(i,n+2,2*n+1) mc.AddEdge(i-n,i,1,-a[i-1]);
78     FOR(i,n+2,2*n+1) mc.AddEdge(i,2*n+2,1,-a[i-1+n]);
79     FOR(i,2,2*n+2) mc.AddEdge(i-1,i,k,0);
80     mc.AddEdge(s,1,k,0);
81     mc.AddEdge(2*n+2,t,k,0);
82     
83     LL cost;
84     mc.Mincost(s,t,cost);
85     printf("%lld",-cost);
86     return 0;
87 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/lidaxin/p/5095096.html