S-T平面图中利用最短路求最小割(BZOJ 1001)

BZOJ 1001: [BeiJing2006]狼抓兔子 最小割

题目链接:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1001

现在小朋友们最喜欢的"喜羊羊与灰太狼",话说灰太狼抓羊不到,但抓兔子还是比较在行的,而且现在的兔子还比较笨,它们只有两个窝,现在你做为狼王,面对下面这样一个网格的地形:

左上角点为(1,1),右下角点为(N,M)(上图中N=4,M=5).有以下三种类型的道路 1:(x,y)<==>(x+1,y) 2:(x,y)<==>(x,y+1) 3:(x,y)<==>(x+1,y+1) 道路上的权值表示这条路上最多能够通过的兔子数,道路是无向的. 左上角和右下角为兔子的两个窝,开始时所有的兔子都聚集在左上角(1,1)的窝里,现在它们要跑到右下解(N,M)的窝中去,狼王开始伏击这些兔子.当然为了保险起见,如果一条道路上最多通过的兔子数为K,狼王需要安排同样数量的K只狼,才能完全封锁这条道路,你需要帮助狼王安排一个伏击方案,使得在将兔子一网打尽的前提下,参与的狼的数量要最小。因为狼还要去找喜羊羊麻烦.

Input

第一行为N,M.表示网格的大小,N,M均小于等于1000.接下来分三部分第一部分共N行,每行M-1个数,表示横向道路的权值. 第二部分共N-1行,每行M个数,表示纵向道路的权值. 第三部分共N-1行,每行M-1个数,表示斜向道路的权值. 输入文件保证不超过10M

Output

输出一个整数,表示参与伏击的狼的最小数量.

 

算法分析:咋一看,艾玛,最小割的水题,dinic()果断敲上A啊,想想时间复杂度不对啊,n和m都是1000的,O(n^2m)要跪的。上网看了别人的博客,学习到了s-t平面图的最小割的解法,把原图中的面看作点,起点和终点都等同于最外面的那一个面,原图中一条边权值为w,新图中就等同于此边在平面图中分割开的两个面(即新图中两个点)连一条边,权值为w。建模完成后,新图中的起点和终点的一条路径就穿插过原图的一些边,即一条路径等于原图中的一个割,所以最小割就等于新图的最短路径长度。确实很厉害。

推荐文章:浅析最大最小定理在信息学竞赛中的应用》--周冬

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  1 #include<iostream>
  2 #include<cstdio>
  3 #include<cstring>
  4 #include<cstdlib>
  5 #include<cmath>
  6 #include<algorithm>
  7 #include<queue>
  8 #define inf 0x7fffffff
  9 using namespace std;
 10 const int maxn=2000000+10;
 11 const int M = maxn*3+10;
 12 
 13 int n,m,nn,mm;
 14 int from,to;
 15 struct Edge
 16 {
 17     int v,flow;
 18     int next;
 19 }edge[M];
 20 int head[maxn],edgenum;
 21 
 22 void add(int u,int v,int flow)
 23 {
 24     edge[edgenum].v=v ;edge[edgenum].flow=flow ;
 25     edge[edgenum].next=head[u] ;head[u]=edgenum++ ;
 26 
 27     edge[edgenum].v=u ;edge[edgenum].flow=flow ;
 28     edge[edgenum].next=head[v] ;head[v]=edgenum++ ;
 29 }
 30 
 31 struct node
 32 {
 33     int v,w;
 34     friend bool operator < (node a,node b)
 35     {
 36         return a.w > b.w;
 37     }
 38 }cur,tail;
 39 int d[maxn],vis[maxn];
 40 void Dijkstra(int from,int to)
 41 {
 42     for (int i=0 ;i<maxn ;i++) d[i]=inf;
 43     memset(vis,0,sizeof(vis));
 44     d[from]=0;
 45     priority_queue<node> Q;
 46     cur.v=from ;cur.w=0 ;
 47     Q.push(cur);
 48     while (!Q.empty())
 49     {
 50         cur=Q.top() ;Q.pop() ;
 51         int x=cur.v;
 52         if (vis[x]) continue;
 53         vis[x]=1;
 54         for (int i=head[x] ;i!=-1 ;i=edge[i].next)
 55         {
 56             if (d[edge[i].v ]>d[x]+edge[i].flow)
 57             {
 58                 d[edge[i].v ]=d[x]+edge[i].flow;
 59                 tail.v=edge[i].v;
 60                 tail.w=d[edge[i].v ];
 61                 Q.push(tail);
 62             }
 63         }
 64     }
 65     printf("%d\n",d[to]);
 66 }
 67 
 68 int main()
 69 {
 70     while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
 71     {
 72         memset(head,-1,sizeof(head));
 73         edgenum=0;
 74         from=0;
 75         to=2*(n-1)*(m-1)+1;
 76         int x,y,cost;
 77         for (int i=1 ;i<=n ;i++)
 78         {
 79             for (int j=1 ;j<m ;j++)
 80             {
 81                 scanf("%d",&cost);
 82                 x= i==1 ? from : (2*(i-1)-1)*(m-1)+j;
 83                 y= i==n ? to : (2*(i-1))*(m-1)+j;
 84                 add(x,y,cost);
 85             }
 86         }
 87         for (int i=1 ;i<n ;i++)
 88         {
 89             for (int j=1 ;j<=m ;j++)
 90             {
 91                 scanf("%d",&cost);
 92                 x= j==1 ? to : (2*(i-1))*(m-1)+j-1;
 93                 y= j==m ? from : (2*(i-1))*(m-1)+j-1+m;
 94                 add(x,y,cost);
 95             }
 96         }
 97         for (int i=1 ;i<n ;i++)
 98         {
 99             for (int j=1 ;j<m ;j++)
100             {
101                 scanf("%d",&cost);
102                 x=(2*(i-1))*(m-1)+j;
103                 y=(2*(i-1)+1)*(m-1)+j;
104                 add(x,y,cost);
105             }
106         }
107         Dijkstra(from,to);
108     }
109     return 0;
110 }
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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define inf 0x3f3f3f3f
typedef pair<int,int> pii;
vector<pii> g[2000010];
priority_queue<pii,vector<pii>,greater<pii> >q;
bool done[2000010];
int dis[2000010];
int s,t;
void add(int v,int u,int f)
{
	g[v].push_back(make_pair(u,f));
	g[u].push_back(make_pair(v,f));
}
void dij()
{
	memset(dis,inf,sizeof(dis));
	memset(done,0,sizeof(done));
	dis[s]=0;
	q.push(make_pair(dis[s],s));
	while(!q.empty())
	{
	    int c=q.top().first;
	    int v=q.top().second;
	    q.pop();
	    if(done[v])
	    continue;
	    done[v]=1;
	    for(int i=0;i<g[v].size();i++)
	    {
	    	int u=g[v][i].first;
	    	int co=g[v][i].second;
	    	if(dis[u]>c+co)
	    	{
	    		dis[u]=c+co;
	    		q.push(make_pair(dis[u],u));
	    	}
	    }
	}
	printf("%d\n",dis[t]); 
	
} 
int main()
{
	int n,m;
	while(~scanf("%d %d",&n,&m))
	{
		 s=0;
		 t=2*(n-1)*(m-1)+1;
		int x,y,f;
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			for(int j=1;j<m;j++)
			{
				scanf("%d",&f);
				x=i==1?s:(2*(i-1)-1)*(m-1)+j;
				y=i==n?t:2*(i-1)*(m-1)+j;
				add(x,y,f);
			}
		}
		for(int i=1;i<n;i++)
		{
			for(int j=1;j<=m;j++)
			{
				scanf("%d",&f);
				x=j==1?t:2*(i-1)*(m-1)+j-1;
				y=j==m?s:2*(i-1)*(m-1)+j+m-1; 
				add(x,y,f);
			}
		}
		for(int i=1;i<n;i++)
		for(int j=1;j<m;j++)
		{
			scanf("%d",&f);
			x=2*(i-1)*(m-1)+j;
			y=(2*(i-1)+1)*(m-1)+j;
			add(x,y,f);
		}
	//	for(int i=0;i<g[0].size();i++)
	//	cout<<g[0][i].first<<' '<<g[0][i].second<<endl;
		dij(); 
	}
}//自己写的给自己看

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