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poj 3621(参数搜索+二分+spfa负环求解)

2018年05月01日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2057字 ⁄ 字号 评论关闭

【题目大意】
          给出一个有向图,问求一个回路,使得回路上的点权之和/边权之和 最大。
【解题思路】
          转:此题是对01分数规划的应用,那么首先明白01分数规划的思想.
01整数规划问题就是求解方程(a1*x1+a2*x2+..+an*xn)/(b1*x1+b2*x2+..+bn*xn)的最小值/最大值问题。其中xi = 0或1(i=1,2...n)对于此类问题我们可以通过二分来求解很接近答案的近似值。我们可以先令:
(a1*x1+a2*x2+..+an*xn)/(b1*x1+b2*x2+..+bn*xn)=L,则我们可以将此式转换为:x1*(a1-b1*L)+x2*(a2-b2*L)+...xn*(an-bn*L)=0,我们先定义一个估计值val,如果这个值使得上面的式子小于0我们就可以知道val>L,如果上式等于0,则val = L;如果大于0,则val<L,显然我们可以采用二分的思想求解次问题。

         对于此题,设happy[u]为点u的欢乐值,w[u][v]为u-->v的边权值。要求的是happy[1]+happy[2]+...+happy[n] / w[1][2]+...+w[n-1][n] = ans,设ans就是所求的最大值。则移项,ans*w[u][v] - happy[v]  = 0 .

          建图:我们重新构造一幅图,使得边权为happy[v] - ans*w[u][v]。用SPFA算法,二分枚举ans,判断是否存在负权回路,若存在,说明ans偏小了,则增大ans,若不存在,则减小ans。

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
const double eps=1e-3;
const int inf=100000000000;
struct nod
{
    int u;
    int len;
    int next;
}edge [5008];
int head[1014];
int cnt;
int n,m;
double weigth[1012];
void init()
{
    cnt=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    head[i]=-1;
}
void insert(int u,int v,int len)
{
    edge[cnt].u=v;
    edge[cnt].len=len;
    edge[cnt].next=head[u];
    head[u]=cnt;
    cnt++;
}

bool spfa(double mid)
{
     double dist[1012];
     int visited[1012];
     int used[1016];
     int que[1002*1002];
     int i, v;
     double newdist;
    for (i = 1; i <= n; i++)
    {
     dist[i] = inf;
     visited[i] = false;
     used[i] = 0;
    }
 dist[1] = 0;
 int hea = 0, tail = 0;
 que[tail++] = 1;
 visited[1] = true;
 used[1]++;
 while (hea < tail)
 {
  int u = que[hea];
  visited[u] = false;
  hea++;
  for(i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
  {
    v = edge[i].u;
   newdist = mid * edge[i].len - weigth[v];  //新的边权值
   if (dist[u] + newdist < dist[v])
   {
    dist[v] = dist[u] + newdist;
    if (!visited[v])
    {
     que[tail++] = v;
     visited[v] = true;
     used[v]++;
     if (used[v] >= n)           //有负权环路
      return false;
    }
   }
  }
 }
 return true;     //无负权环路
}

int main()
{
  while(cin >>n>>m)
  {
    init();
   for(int i=1;i<=n;i++)
   cin>>weigth[i];
   for(int i=0;i<m;i++)
   {
       int uu,vv,cc;
       cin>>uu>>vv>>cc;
       insert(uu,vv,cc);
   }
   double mid;
   double L=0;
   double R=10066;
   double ans=0;
   while(R-L>=0.001)//二分
   {
      mid=(L+R)/2;
      if(spfa(mid))
      {
         R=mid;
      }
      else
      {
         ans=mid;
         L=mid;
      }
   }
   printf("%.2lf\n",ans);
 }
    return 0;
}

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