Codeforces Round #432 (Div. 1, based on IndiaHacks Final Round 2017) D. Tournament Construction(dp + 构造)

题意

一个竞赛图的度数集合是由该竞赛图中每个点的出度所构成的集合。

现给定一个 (m) 个元素的集合,第 (i) 个元素是 (a_i) 。(此处集合已经去重)

判断其是否是一个竞赛图的度数集合,如果是,找到点数最小的满足条件的竞赛图,并构造方案。

(m, a_i le 30)(a_i) 互不相同。

题解

首先给出结论:假如给出每个点的出度,那么这些点能形成一个竞赛图当且仅当排序后的序列 (d_1, d_2, d_3, dots , d_n) 满足对于所有 (k < n)(displaystyle sum _{k_i=1}^{k} d_i ≥ {k choose 2})(displaystyle sum_{i = 1} ^ {n} d_i = {n choose 2})

考虑证明,不难发现对于竞赛图的任意点集 (S) ,都必须满足 (displaystyle sum_{i in S} d_i ge {|S| choose 2}) ,因为点集 (S) 之间的一对点至少会存在一条边贡献一个出度。

并且由于

[{n choose 2} = sum_{i = 1} ^ {n} i - 1 le n imes max {a_i} ]

所以发现最后的点数是 (O(max {a_i})) 级别的,其实最多就是 (2 max {a_i} + 1)

那么就可以 (dp) 了,先将给定集合中的元素从小到大排序。

(f[i][j][sum]) 表示考虑完前 (i) 个元素,当前图中已经有 (j) 个点了,度数之和为 (sum) 是否可行。

对于这个 (dp) 转移时枚举下一个元素出现了几次就行了。

然后我们只需要找到一个最小的 (i) 使得 (displaystyle f[n][i][{i choose 2}]) 满足就行了,这个就是合法点数。

似乎一定可以构造出方案。。不存在无解qwq 至于原因,可以去问 zhou888

然后需要构造方案,我们转移 (dp) 的时候多记一下当前如何转移的就行了,最后逆推回去就得到了度数可重集合。

然后我们用这个度数可重集合来构造答案,每次将度数从小到大排序,然后把第一个点向后面出度个点连边就行了,不难发现这样一定可以构造出一组合法解。

最后复杂度就是 (O(n{a_i}^3)) 的,可以通过qwq

总结

对于竞赛图可以考虑任意一个子集度数都不少于 (displaystyle {n choose 2}) 的性质。

然后考虑构造图的时候可以贪心的去暴力分配度数,或者用网络流模拟这个过程也行qwq

代码

用了 goto 以及 lambda 函数等骚操作。。

#include <bits/stdc++.h>

#define For(i, l, r) for(register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for(register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
#define DEBUG(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)

using namespace std;

template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) {return b < a ? a = b, 1 : 0;}
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) {return b > a ? a = b, 1 : 0;}

inline int read() {
    int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
    for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
    for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
    return x * sgn;
}

void File() {
#ifdef zjp_shadow
	freopen ("D.in", "r", stdin);
	freopen ("D.out", "w", stdout);
#endif
}

const int Maxn = 35, N = 65;

bitset<2510> dp[Maxn][N], pre[Maxn][N];

int n, m, a[N], d[N], sum[N]; bitset<N> vis, G[N];

inline int Comb(int x) {
	return x * (x - 1) / 2;
}

int main () {

	File();

	n = read();
	For (i, 1, n) a[i] = read();
	sort(a + 1, a + n + 1);
	For (i, 1, n) sum[i] = sum[i - 1] + a[i];

	dp[0][0][0] = true;
	int pos = n;
	For(j, 1, 61) For (i, 1, n) {
		For (k, max(sum[i], Comb(j)), j * 30) {
			if (dp[i - 1][j - 1][k - a[i]]) dp[i][j][k] = pre[i][j][k] = true;
			if (dp[i][j - 1][k - a[i]]) dp[i][j][k] = !(pre[i][j][k] = false);
		}
		if (dp[n][j][Comb(j)]) { n = j; goto tag; }
	}
tag: ;

	 int deg = Comb(n);
	 Fordown (i, n, 1)
		 d[i] = a[pos], pos -= pre[pos][i][deg], deg -= d[i];

	 int id[N], len;
	 For (i, 1, n) {
		 len = 0;
		 For (j, 1, n) if (!vis[j]) id[++ len] = j;
		 sort(id + 1, id + len + 1, [&](int lhs, int rhs) { return d[lhs] < d[rhs]; });
		 vis[id[1]] = true;
		 For (j, 2, d[id[1]] + 1) G[id[1]][id[j]] = true;
		 For (j, d[id[1]] + 2, len) G[id[j]][id[1]] = true, -- d[id[j]];
	 }

	 printf ("%d
", n);

	 For (i, 1, n) 
		 For (j, 1, n + 1)
		 putchar (j == jend ? '
' : G[i][j] + '0');

	 return 0;

}
原文地址:https://www.cnblogs.com/zjp-shadow/p/9769240.html