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UVA 10859 Placing Lampposts (动态规划)

2018年02月23日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1625字 ⁄ 字号 评论关闭

题意:一个n个点m条边的无向无环图,在尽量少的节点上放灯,使得所有边都被照亮,每盏灯将照亮以它为一个端点的所有边,在总灯数最小的前提下,被两盏灯同时照亮的边数应尽量大。

思路:无向无环图就是“森林”,常用树形dp,本题要优化的目标有两个,放置的灯数a应尽量少,被两盏灯同时照亮的边数b应尽量大,为了统一,我们把b替换成”恰好被一盏灯照亮的边数c尽量小“。然后设x=Ma+c为最终的优化目标,M是一个很大的正整数。当x取最小值的时候,x/M就是a的最小值,x%M就是c最小值。

定义dp(i,j),其中i表示节点i,j表示节点i的父节点是否放置了街灯,0代表没放,1代表放了,则dp(i,j)代表在上述下x的最小值。

实际上,对于每个节点而言,只有两种决策:在i处放或者不放街灯。

决策一:节点i处不放街灯,那么i是根或者父亲节点放了街灯。所以dp(i,j)=sum{ dp(v,0) | v取遍i的所有儿子节点 },如果i不是根节点,那么结果+1,因为i和父亲连接的这条边只被一盏灯照亮。

决策二:节点i处放街灯,dp(i,j)=sum{ dp(v,1)| v取遍i的所有儿子节点  } + M,如果i不是根节点而且j=0,那么结果+1。

总结:以后遇到需要同时优化两个量v1,v2的问题,要求首先满足v1最小,在这个前提下v2最小的问题,可以考虑优化x=M*v1+v2,其中M是比"比v2的最大理论值和v2的最小理论值之差"还要大的数。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<vector>
#include<queue>
#include<stack>
#define INF 0x3f3f3f3f
#define NODENUM 1005
#define EDGENUM 1005
#define MAXN 1005
using namespace std;

int root;
const int m=2000;

struct EdgeNode{int to,next;} E[2*EDGENUM];
int edgenum,head[NODENUM],N,T,M;
bool vis[NODENUM];
int ans,dp[NODENUM][2];

void init()
{
	edgenum=0;
	memset(head,-1,sizeof(head));
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	ans=0;
}

void add(int x,int y)
{
	edgenum++;
	E[edgenum].next=head[x];
	head[x]=edgenum;
	E[edgenum].to=y;
}

void dfs(int s)
{
	vis[s]=1;
	int sum0=0,sum1=0;
	
	for(int p=head[s];p!=-1;p=E[p].next)
	{
		int v=E[p].to;
		if(!vis[v]) 
		{
			dfs(v);
			sum0+=dp[v][0];
			sum1+=dp[v][1];
		}
	}

	if(s==root) dp[s][0]=min(sum1+m,sum0),ans+=dp[s][0];
	else dp[s][1]=min(sum0+1,sum1+m),dp[s][0]=sum1+m+1;
	
}

void build()
{
	scanf("%d%d",&N,&M);
	for(int i=0;i<M;++i)
	{
		int a,b;
		scanf("%d%d",&a,&b);
		add(a,b);
		add(b,a);
	}
}

int main()
{
	scanf("%d",&T);
	while(T--)
	{
		init();
		build();
		for(int i=0;i<N;++i) if(!vis[i]) dfs(root=i);
		printf("%d %d %d\n",ans/m,M-ans%m,ans%m);
	}
	return 0;
}

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