【PowerOJ1739&网络流24题】魔术球问题(最大流)

题意:

 思路:

0.【问题分析】

枚举答案转化为判定性问题,然后最小路径覆盖,可以转化成二分图最大匹配,从而用最大流解决。

【建模方法】

枚举答案A,在图中建立节点1..A。如果对于i<j有i+j为一个完全平方数,连接一条有向边(i,j)。该图是有向无环图,求最小路径覆盖。如果刚好满足最小路径覆盖数等于N,那么A是一个可行解,在所有可行

解中找到最大的A,即为最优解。

具体方法可以顺序枚举A的值,当最小路径覆盖数刚好大于N时终止,A-1就是最优解。

【建模分析】

由于是顺序放球,每根柱子上的球满足这样的特征,即下面的球编号小于上面球的编号。抽象成图论,把每个球看作一个顶点,就是编号较小的顶点向编号较大的顶点连接边,条件是两个球可以相邻,即

编号之和为完全平方数。每根柱子看做一条路径,N根柱子要覆盖掉所有点,一个解就是一个路径覆盖。

最小路径覆盖数随球的数量递增不递减,满足单调性,所以可以枚举答案(或二分答案),对于特定的答案求出最小路径覆盖数,一个可行解就是最小路径覆盖数等于N的答案,求出最大的可行解就是最

优解。本问题更适合枚举答案而不是二分答案,因为如果顺序枚举答案,每次只需要在残量网络上增加新的节点和边,再增广一次即可。如果二分答案,就需要每次重新建图,大大增加了时间复杂度。

输出方案时候不需要重新跑一遍,虽然最后的残余网络比答案多两个点和一些边,但合法那部分的残余网络还是一样的

  1 #include<bits/stdc++.h>
  2 using namespace std;
  3 typedef long long ll;
  4 typedef unsigned int uint;
  5 typedef unsigned long long ull;
  6 typedef long double ld;
  7 typedef pair<int,int> PII;
  8 typedef pair<ll,ll> Pll;
  9 typedef vector<int> VI;
 10 typedef vector<PII> VII;
 11 typedef pair<ll,ll>P;
 12 #define N  100010
 13 #define M  3000000
 14 #define INF 1e9
 15 #define fi first
 16 #define se second
 17 #define MP make_pair
 18 #define pb push_back
 19 #define pi acos(-1)
 20 #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
 21 #define rep(i,a,b) for(int i=(int)a;i<=(int)b;i++)
 22 #define per(i,a,b) for(int i=(int)a;i>=(int)b;i--)
 23 #define lowbit(x) x&(-x)
 24 #define Rand (rand()*(1<<16)+rand())
 25 #define id(x) ((x)<=B?(x):m-n/(x)+1)
 26 #define ls p<<1
 27 #define rs p<<1|1
 28 
 29 const ll MOD=1e9+7,inv2=(MOD+1)/2;
 30       double eps=1e-6;
 31       int dx[4]={-1,1,0,0};
 32       int dy[4]={0,0,-1,1};
 33 
 34 int head[N],vet[M],len[M],nxt[M],dis[N],p[N],vis[N],tot,S,T,s;
 35 
 36 int read()
 37 {
 38    int v=0,f=1;
 39    char c=getchar();
 40    while(c<48||57<c) {if(c=='-') f=-1; c=getchar();}
 41    while(48<=c&&c<=57) v=(v<<3)+v+v+c-48,c=getchar();
 42    return v*f;
 43 }
 44 
 45 void add(int a,int b,int c)
 46 {
 47     nxt[++tot]=head[a];
 48     vet[tot]=b;
 49     len[tot]=c;
 50     head[a]=tot;
 51 
 52     nxt[++tot]=head[b];
 53     vet[tot]=a;
 54     len[tot]=0;
 55     head[b]=tot;
 56 }
 57 
 58 bool bfs()
 59 {
 60     queue<int>q;
 61     //rep(i,1,s) dis[i]=-1;
 62     rep(i,1,s) dis[i]=dis[i+5000]=-1;
 63     dis[T]=-1;
 64     q.push(S),dis[S]=0;
 65     while(!q.empty())
 66     {
 67         int u=q.front();
 68         q.pop();
 69         int e=head[u];
 70         while(e)
 71         {
 72             int v=vet[e];
 73             if(len[e]&&dis[v]==-1)
 74             {
 75                 dis[v]=dis[u]+1;
 76                 q.push(v);
 77             }
 78             e=nxt[e];
 79         }
 80     }
 81     return dis[T]!=-1;
 82 }
 83 
 84 int dfs(int u,int aug)
 85 {
 86     if(u==T) return aug;
 87     int e=head[u],val=0,flow=0;
 88     while(e)
 89     {
 90         int v=vet[e];
 91         if(len[e]&&dis[v]==dis[u]+1)
 92         {
 93             int t=dfs(v,min(len[e],aug));
 94             if(!t)
 95             {
 96                 e=nxt[e];
 97                 continue;
 98             }
 99             flow+=t;
100             aug-=t;
101             len[e]-=t;
102             len[e^1]+=t;
103             if(!aug) break;
104         }
105         e=nxt[e];
106     }
107     if(!flow) dis[u]=-1;
108     return flow;
109 }
110 
111 int maxflow()
112 {
113     int res=0;
114     while(bfs()) res+=dfs(S,INF);
115     return res;
116 }
117 
118 int main()
119 {
120     int n=read();
121     S=0; T=10000;
122     rep(i,0,T) head[i]=0;
123     tot=1;
124     s=0;
125     int sum=0;
126     while(1)
127     {
128         s++;
129         rep(i,1,s-1)
130          if(sqrt(s+i)==(int)sqrt(s+i)) add(i,s+5000,1);
131         add(S,s,1);
132         add(s+5000,T,1);
133         sum+=maxflow();
134         int t=s-sum;
135         if(t>n) break;
136     }
137     printf("%d
",s-1);
138     rep(i,1,s-1)
139     {
140         int e=head[i];
141         while(e)
142         {
143             int v=vet[e];
144             if(!len[e]){p[i]=v-5000; break;}
145             e=nxt[e];
146         }
147     }
148     rep(i,1,s-1)
149     {
150         if(vis[i]) continue;
151         int u=i;
152         while(u!=-5000)
153         {
154             vis[u]=1;
155             printf("%d ",u);
156             u=p[u];
157         }
158         printf("
");
159     }
160     return 0;
161 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/myx12345/p/11755720.html