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HDU 3917 Road constructions 最小割模型最大权闭合图

2018年01月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2840字 ⁄ 字号 评论关闭

这题真的坑。。。题意晦涩难懂。出题人你真是够了

题意:有n个城市需要建设道路,有m个公司可以工作。每个公司在开始工作前需要给政府税收,一个公司如果工作了一定必须完成它所负责的那些路段。所花的费用由政府来出。如果X公司建设了a->b路段,Y公司建设了b->c路段。那么我们称X公司和Y公司有单向关系X->Y,规定:如果X工作了,那么和X有关系的公司都要工作。。

求政府最多能赚多少钱。


建图模型:

完成某件事之前必须完成另一件事。这种模型非常经典。

最大权闭合图

在胡伯涛的《最小割模型在信息学竞赛中的应用》中提及。


做法:

u->v
u公司和v公司有直接联系,边权为INF

s->u
如果招标u公司的收益s>0(s=税收-铺设边所花的费用总和),边权为s

v->t
如果招标v公司的收益s<0(s同上),边权为-s

这个模型所求得的最小割(s-t)满足的条件为:

政府的最小花费

所有税收(s>0)之和-最小花费=最大收益

为什么?。割边集只能是简单割边集:s->u或者v->t,不存在u->v。

若s->u是割边,那么代表招标u公司获得的收益<=0

若v->t是割边,那么代表招标v公司获得的收益>=0

代码:

//author: CHC
//First Edit Time:	2014-12-04 11:35
//Last Edit Time:	2014-12-04 12:01
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <set>
#include <vector>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <limits>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int MAXN=1e+4;
const int MAXM=1e+5;
const int INF = numeric_limits<int>::max();
const LL LL_INF= numeric_limits<LL>::max();
struct Edge
{
    int from,to,ci,next;
    Edge(){}
    Edge(int _from,int _to,int _ci,int _next):from(_from),to(_to),ci(_ci),next(_next){}
}e[MAXM];
int head[MAXN],tot;
int dis[MAXN];
int top,sta[MAXN],cur[MAXN];
inline void init(){
    memset(head,-1,sizeof(head));
    tot=0;
}
inline void AddEdge(int u,int v,int ci0,int ci1=0){
    e[tot]=Edge(u,v,ci0,head[u]);
    head[u]=tot++;
    e[tot]=Edge(v,u,ci1,head[v]);
    head[v]=tot++;
}
inline bool bfs(int st,int et){
    memset(dis,0,sizeof(dis));
    dis[st]=1;
    queue <int> q;
    q.push(st);
    while(!q.empty()){
        int now=q.front();
        q.pop();
        for(int i=head[now];i!=-1;i=e[i].next){
            int next=e[i].to;
            if(e[i].ci&&!dis[next]){
                dis[next]=dis[now]+1;
                if(next==et)return true;
                q.push(next);
            }
        }
    }
    return false;
}
LL Dinic(int st,int et){
    LL ans=0;
    while(bfs(st,et)){
        //printf("here\n");
        top=0;
        memcpy(cur,head,sizeof(head));
        int u=st,i;
        while(1){
            if(u==et){
                int pos,minn=INF;
                //printf("top:%d\n",top);
                for(i=0;i<top;i++)
                {
                    if(minn>e[sta[i]].ci){
                        minn=e[sta[i]].ci;
                        pos=i;
                    }
                    //printf("%d --> %d\n",e[sta[i]].from,e[sta[i]].to);
                }
                for(i=0;i<top;i++){
                    e[sta[i]].ci-=minn;
                    e[sta[i]^1].ci+=minn;
                }
                top=pos;
                u=e[sta[top]].from;
                ans+=minn;
                //printf("minn:%d\n\n",minn);
            }
            for(i=cur[u];i!=-1;cur[u]=i=e[i].next)
                if(e[i].ci&&dis[u]+1==dis[e[i].to])break;
            if(cur[u]!=-1){
                sta[top++]=cur[u];
                u=e[cur[u]].to;
            }
            else {
                if(top==0)break;
                dis[u]=0;
                u=e[sta[--top]].from;
            }
        }
    }
    return ans;
}
struct point {
    int u,v,t;
    point(){}
    point(int _u,int _v,int _t):u(_u),v(_v),t(_t){}
}cs[MAXM];
int val[MAXN],tos1;
vector <int> vv[MAXN];
int main()
{
    int n,m,k;
    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
        if(n==0&&m==0)continue;
        init();
        tos1=0;
        for(int i=0;i<MAXN;i++)
            vv[i].clear();
        for(int i=1;i<=m;i++){
            scanf("%d",&val[i]);
        }
        scanf("%d",&k);
        for(int i=0,x,y,t,w;i<k;i++){
            scanf("%d%d%d%d",&x,&y,&t,&w);
            cs[tos1++]=point(x,y,t);
            val[t]-=w;
            vv[x].push_back(t);
        }
        for(int i=0;i<tos1;i++){
            for(int j=0;j<(int)vv[cs[i].v].size();j++){
                int next=vv[cs[i].v][j];
                AddEdge(cs[i].t,next,INF);
            }
        }
        int s=0,t=n+m+1;
        LL sum=0;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            if(val[i]>0)AddEdge(s,i,val[i]),sum+=val[i];
            else if(val[i]<0)AddEdge(i,t,-val[i]);
        }
        sum-=Dinic(s,t);
        printf("%I64d\n",sum);
    }
    return 0;
}

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