家园 网络流24题

题目描述

由于人类对自然资源的消耗,人们意识到大约在 2300 年之后,地球就不能再居住了。于是在月球上建立了新的绿地,以便在需要时移民。令人意想不到的是,2177 年冬由于未知的原因,地球环境发生了连锁崩溃,人类必须在最短的时间内迁往月球。

现有 n 个太空站位于地球与月球之间,且有 m 艘公共交通太空船在其间来回穿梭。每个太空站可容纳无限多的人,而每艘太空船 i 只可容纳 H[i]个人。每艘太空船将周期性地停靠一系列的太空站,例如:(1,3,4)表示该太空船将周期性地停靠太空站 134134134…。每一艘太空船从一个太空站驶往任一太空站耗时均为 1。人们只能在太空船停靠太空站(或月球、地球)时上、下船。

初始时所有人全在地球上,太空船全在初始站。试设计一个算法,找出让所有人尽快地全部转移到月球上的运输方案。

对于给定的太空船的信息,找到让所有人尽快地全部转移到月球上的运输方案。

输入输出格式

输入格式:

第 1 行有 3 个正整数 n(太空站个数),m(太空船个数)和 k(需要运送的地球上的人的个数)。其中 n<=13 m<=20, 1<=k<=50。

接下来的 m 行给出太空船的信息。第 i+1 行说明太空船 pi。第 1 个数表示 pi 可容纳的人数 Hpi;第 2 个数表示 pi 一个周期停靠的太空站个数 r,1<=r<=n+2;随后 r 个数是停靠的太空站的编号(Si1,Si2,…,Sir),地球用 0 表示,月球用-1 表示。

时刻 0 时,所有太空船都在初始站,然后开始运行。在时刻 1,2,3…等正点时刻各艘太空船停靠相应的太空站。人只有在 0,1,2…等正点时刻才能上下太空船。

输出格式:

程序运行结束时,将全部人员安全转移所需的时间输出。如果问题

无解,则输出 0。

思路:为了保障把所有的人都运走,每过一天就新建一些点,这里的点相当于之前的点过了一天之后的状态,从1开始枚举天数,相当于每次都增广,直到最大流大于等于要求的人数结束。

建图:建立源点1汇点2,地球月球分别是0,-1,对于第i天,从源点向第i天0点建一条容量为无穷的边,同理-1向汇点建容量为无穷的边。对于每一个太空船,从第i天所在位置向第i+1天所在位置建立容量为太空船容量的边,对于太空站,第i天向第i+1天建立容量为无穷的边。然后开始枚举天数。

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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int inf=1000000000;
const int maxn=20000,maxm=1e6+10;
struct Edge{
    int v,f,nxt;
};
int src,sink;
int g[maxn+10];
int nume;
Edge e[maxm*2+10];
void addedge(int u,int v,int c) {
    e[++nume].v=v;
    e[nume].f=c;
    e[nume].nxt=g[u];
    g[u]=nume;
    e[++nume].v=u;
    e[nume].f=0;
    e[nume].nxt=g[v];
    g[v]=nume;
}
void init() {
    memset(g,0,sizeof(g));
    nume=1;
}
queue<int> que;
bool vis[maxn+10];
int dist[maxn+10];
int n,m,k,dfn;
int h[maxn];
int a[maxn][30];
bool bfs() {
    memset(dist,0,sizeof(dist));
    while(!que.empty())que.pop();
    vis[src]=true;
    que.push(src);
    while(!que.empty()) {
        int u=que.front();
        que.pop();
        for(int i=g[u];i;i=e[i].nxt) {
            if(e[i].f && !vis[e[i].v]) {
                que.push(e[i].v);
                dist[e[i].v]=dist[u]+1;
                vis[e[i].v]=true;
            }
        }
    }
    return vis[sink];
}
int dfs(int u,int delta) {
    if(u==sink) {
        return delta;
    }
    else {
        int ret=0;
        for(int i=g[u];delta&&i;i=e[i].nxt) {
            if(e[i].f && dist[e[i].v]==dist[u]+1) {
                int dd=dfs(e[i].v,min(e[i].f,delta));
                e[i].f-=dd;
                e[i^1].f+=dd;
                delta-=dd;
                ret+=dd;
            }
        }
        return ret;
    }
}
int maxflow() {
    int ret=0;
    while(true) {
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        bfs();
        if(!vis[sink]) return ret;
        ret+=dfs(src,inf);
    }
}
int main() {
    init();
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
    for(int i=1;i<=m;i++) {
        scanf("%d%d",&h[i],&a[i][0]);
        for(int j=1;j<=a[i][0];j++) {
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    src=0;
    sink=1;
    int ans=0;
    addedge(src,3,inf);
    addedge(2,sink,inf);
    for(int T=1;T<=50;T++) {
        addedge(src,T*(n+2)+3,inf);
        addedge(T*(n+2)+2,sink,inf);
        for(int i=1;i<=m;i++) {
            int c1=(T-1)%a[i][0]+1;
            int c2=(c1!=a[i][0])?(c1+1):1;
            addedge((T-1)*(n+2)+a[i][c1]+3,(T)*(n+2)+a[i][c2]+3,h[i]);
        }
        for(int i=2;i<=n+3;i++) {
            addedge((T-1)*(n+2)+i,T*(n+2)+i,inf);
        }
        while(1) {
            int tmp=maxflow();
            if(tmp==0)break;
            ans+=tmp;
        }
        if(ans>=k) {
            printf("%d\n",T);
            return 0;
        }
    }
    puts("0");
}

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