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营救皮卡丘

2018年01月15日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3658字 ⁄ 字号 评论关闭

营救皮卡丘
【问题描述】
皮卡丘被火箭队用邪恶的计谋抢走了!这三个坏家伙还给小智留下了赤果果的挑衅!为了皮卡丘,也
为了正义,小智和他的朋友们义不容辞的踏上了营救皮卡丘的道路。
火箭队一共有N 个据点,据点之间存在M 条双向道路。据点分别从1 到N 标号。小智一行K 人从真
新镇出发,营救被困在N 号据点的皮卡丘。为了方便起见,我们将真新镇视为0 号据点,一开始K 个人都
在0 号点。

由于火箭队的重重布防,要想摧毁K 号据点,必须按照顺序先摧毁1 到K-1 号据点,并且,如果K-1
号据点没有被摧毁,由于防御的连锁性,小智一行任何一个人进入据点K,都会被发现,并产生严重后果。
因此,在K-1 号据点被摧毁之前,任何人是不能够经过K 号据点的。
为了简化问题,我们忽略战斗环节,小智一行任何一个人经过K 号据点即认为K 号据点被摧毁。被摧
毁的据点依然是可以被经过的。
K 个人是可以分头行动的,只要有任何一个人在K-1 号据点被摧毁之后,经过K 号据点,K 号据点就
被摧毁了。显然的,只要N 号据点被摧毁,皮卡丘就得救了。
野外的道路是不安全的,因此小智一行希望在摧毁N 号据点救出皮卡丘的同时,使得K 个人所经过的
道路的长度总和最少。
请你帮助小智设计一个最佳的营救方案吧!
【输入格式】
输入文件rescue.in 的第一行包含三个正整数N,M,K。表示一共有N+1 个据点,分别从0 到N 编号,
以及M 条无向边。一开始小智一行共K 个人均位于0 号点。
接下来M 行,每行三个非负整数,第i 行的整数为Ai,Bi,Li。表示存在一条从Ai 号据点到Bi 号据点
的长度为Li 的道路。
【输出格式】
输出文件rescue.out 仅包含一个整数S,为营救皮卡丘所需要经过的最小的道路总和。

【样例输入】
3 4 2
0 1 1
1 2 1
2 3 100
0 3 1
【样例输出】
3
【样例说明】
小智和小霞一起前去营救皮卡丘。在最优方案中,小智先从真新镇前往1 号点,接着前往2 号据点。
当小智成功摧毁2 号据点之后,小霞从真新镇出发直接前往3 号据点,救出皮卡丘。
【数据规模】
对于10%的数据满足K = 1,且N = 3,小智将独自前去营救皮卡丘;
对于20%的数据满足K ≤ 3,且N ≤ 20,被小智单挑剿灭的火箭队加强了防御,增加了据点数;
对于40%的数据满足K ≤ 3,且N ≤ 100,面对加强的防御,小智拉来了好朋友小霞和小刚,一同前去
营救;
对于另外20%的数据满足任意一对据点之间均存在道路,并且对任意的0 ≤ X,Y,Z ≤ N,有不等式L(X,Z)≤ L(X,Y) + L(Y,Z)成立;
对于100%的数据满足N ≤ 150, M ≤ 20 000, 1 ≤ K ≤ 10, Li ≤ 10 000, 保证小智一行一定能救出皮卡丘。
至于为什么K ≤ 10,你可以认为最终在小智的号召下,小智,小霞,小刚,小建,小遥,小胜,小光,
艾莉丝,天桐,还有去日本旅游的黑猫警长,一同前去大战火箭队。

问题等价于将原序列拆成k个子序列,然后以一定的顺序解锁

首先要解决的问题是只能走前k个点时,两个点之间的最短路径为多少

这个点比较少,所以用floyd,怎么搞呢

用floyd[k]表示考虑前k个点的距离矩阵

那么floyd[k-1]与floyd[k]的区别就是多了一个点k

先更新一下k与其他点的距离,在把它当成断点n^2更新一下两点最短路经过k的距离就好了

预处理完成,来用费用流求解

将一个据点i拆成两个点Ai和Bi,

A0向B0连流量上界为k无费用的边,

其他之间连一条流量上界下界都为1无费用的边

从每个Bi向编号比i大的Aj连边,流量为1,费用为folyd[j][i,j]

然后把图转换一下就可以用费用流求解了

program rescue;
const
  s=500;
  e=501;
  q=498;
  p=499;
var
  ans,max,inf,o,tot,n,m,k,i,j,u,v,c:longint;
  sq:array [0..151,0..151] of longint;
  floyd:array [0..151,0..151,0..151] of longint;
  last,dis,root:array [0..501] of longint;
  dl,next,point,cost,flow:array [0..30001] of longint;

function anti (now:longint):longint;inline;
begin
  if now and 1 = 1 then exit(now+1)
                   else exit(now-1);
end;

function min (a,b:longint):longint;inline;
begin
  if a<b then exit(a)
         else exit(b);
end;

procedure connect (u,v,f,c:longint);inline;
begin
  inc(tot);
  point[tot]:=v;
  flow[tot]:=f;
  cost[tot]:=c;
  next[tot]:=root[u];
  root[u]:=tot;
end;

function mcmf :longint;
begin
  ans:=0;
  repeat
    tot:=0;
    fillchar(dis,sizeof(dis),63);
    dis[s]:=0;
    i:=0;
    dl[0]:=s;
    while i<=tot do
      begin
        k:=root[dl[i]];
        while k<>0 do
          begin
            if (flow[k]>0)and(dis[point[k]]>dis[dl[i]]+cost[k]) then
              begin
                inc(tot);
                dl[tot]:=point[k];
                dis[point[k]]:=dis[dl[i]]+cost[k];
                last[point[k]]:=k;
              end;
            k:=next[k];
          end;
        inc(i);
      end;
    if dis[e]=inf then break;
    max:=maxlongint;
    i:=e;
    while i<>s do
      begin
        max:=min(max,flow[last[i]]);
        i:=point[anti(last[i])];
      end;
    ans:=ans+max*dis[e];
    i:=e;
    while i<>s do
      begin
        flow[last[i]]:=flow[last[i]]-max;
        flow[anti(last[i])]:=flow[anti(last[i])]+max;
        i:=point[anti(last[i])];
      end;
  until false;
  exit(ans);
end;

begin
  assign(input,'rescue.in');
  reset(input);
  assign(output,'rescue.out');
  rewrite(output);
  read(n,m,o);
  fillchar(sq,sizeof(sq),63);
  for i:=1 to n do
    sq[i,i]:=0;
  for i:=1 to m do
    begin
      read(u,v,c);
      sq[u,v]:=min(sq[u,v],c);
      sq[v,u]:=min(sq[v,u],c);
    end;
  fillchar(floyd[0],sizeof(floyd[0]),63);
  inf:=floyd[0,0,0];
  floyd[0,0,0]:=0;
  for k:=1 to n do
    begin
      floyd[k]:=floyd[k-1];
      floyd[k,k,k]:=0;
      for i:=0 to k-1 do
        begin
          floyd[k,i,k]:=sq[i,k];
          floyd[k,k,i]:=sq[k,i];
        end;
      for i:=0 to k-1 do
        for j:=0 to k-1 do
          begin
            floyd[k,i,k]:=min(floyd[k,i,k],floyd[k,i,j]+floyd[k,j,k]);
            floyd[k,k,i]:=floyd[k,i,k];
          end;
      for i:=0 to k-1 do
        for j:=0 to k-1 do
          floyd[k,i,j]:=min(floyd[k,i,j],floyd[k,i,k]+floyd[k,k,j]);
    end;
  connect(p,q,maxlongint div 10,0);
  connect(q,p,0,0);
  connect(q,0,maxlongint div 10,0);
  connect(0,q,0,0);
  connect(0,1,o,0);
  connect(1,0,0,0);
  for i:=1 to n do
    begin
      connect(s,2*i+1,1,0);
      connect(2*i+1,s,0,0);
      connect(2*i,e,1,0);
      connect(e,2*i,0,0);
      connect(2*i+1,p,1,0);
      connect(p,2*i+1,0,0);
    end;
  for i:=0 to n do
    for j:=i+1 to n do
      begin
        connect(2*i+1,2*j,1,floyd[j,i,j]);
        connect(2*j,2*i+1,0,-floyd[j,i,j]);
      end;
  writeln(mcmf);
  close(input);
  close(output);
end.


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