2-sat 问题 【例题 Flags(2-sat+线段树优化建图)】

序:

模拟赛考了一道 2-sat 问题。之前从来没听过……

考完才发现其实这个东东只要一个小小的 tarjan 求强连通分量就搞定了。

这个方法真是巧妙啊,拿来讲讲。

What is it? [・_・?]

这个算法是为了应对一些这样的条件:x1 与 x1 中至少有一个成立

算法:

既然是“2"-sat,那就要充分发挥 “two” 的优势,由于x1限制关系,有一些点我们选了后,有一些点就不能选了,那我们就只能选另一个点了满足 x2。

我们把 a 想它必须选的点 b 连有向边,这样就构成了一个图,判定的话,判断是否有两个不能同时存在的点在一个强连通分量中就好了!

这有一位大佬写的比我更好 OTZ

当然重点是讲模拟赛的题!

例题  Flags:

传送门

题目大意:数轴上有 n 个旗子,第 i 个可以插在坐标 xi 或者 yi,最大化两两旗子之间的最小距离。

题解:

我们可以二分答案,转化为一个 2-sat 问题。

二分最小距离 d,那么一个点 a 向左向右 d 的 b 点都不能选,那么选了 a 就必须选 b 的另一个位置,然后我们连边,最后判断是不是有一个点的两个位置是不是在一个强连通分量里,在则不能,否则可以。

这题还有一个点就是如果直接建边的话,就有 $n^2$ 条边,你会发现这题一个点的连边都是连续的,那就不妨线段树优化建图。具体思想戳这里

CODE:

  1 #include<iostream>
  2 #include<cstdio>
  3 #include<stack>
  4 #include<algorithm>
  5 #include<cstring>
  6 using namespace std;
  7  
  8 int v[100005];
  9 int n,x,y,tot=0,h[100005];
 10 int scc[100005],dfn[100005],low[100005],C,cnt;
 11 bool vis[100005];
 12 struct Edge{
 13     int x,next;
 14 }e[5000000];
 15 pair<int,int> a[20005];
 16 stack<int> s;
 17  
 18 inline void add_edge(int x,int y){
 19     e[++tot].x=y;
 20     e[tot].next=h[x],h[x]=tot;
 21 }
 22  
 23 void tarjan(int x){
 24     dfn[x]=low[x]=++cnt;
 25     s.push(x),vis[x]=true;
 26     for(int i=h[x];~i;i=e[i].next){
 27         if(!dfn[e[i].x]){
 28             tarjan(e[i].x),low[x]=min(low[x],low[e[i].x]);
 29         }else if(vis[e[i].x]){
 30             low[x]=min(low[x],dfn[e[i].x]);
 31         }   
 32     }
 33     if(dfn[x]==low[x]){
 34         C++;
 35         int tmp;
 36         for(;;){
 37             tmp=s.top();
 38             vis[tmp]=false,scc[tmp]=C;
 39             s.pop();
 40             if(tmp==x)break;
 41         }
 42     }
 43 }
 44  
 45 void build(int o,int l,int r){
 46     if(r-l==1){
 47         add_edge(o+n*2,a[l].second^1);
 48         return;
 49     }
 50     add_edge(o+n*2,(o<<1)+n*2);
 51     add_edge(o+n*2,(o<<1|1)+n*2);
 52     int mid=l+r>>1;
 53     build(o<<1,l,mid),build(o<<1|1,mid,r);
 54 }
 55  
 56 void link(int o,int l,int r,int x,int y,int a){
 57     if(l>=x&&r<=y){
 58         add_edge(a,o+n*2);
 59         return;
 60     }
 61     int mid=l+r>>1;
 62     if(x<mid)link(o<<1,l,mid,x,y,a);
 63     if(y>mid)link(o<<1|1,mid,r,x,y,a);
 64 }
 65  
 66 inline pair<int,int> get(int x,int len){
 67     int l=0,r=x;
 68     pair<int,int> ans;
 69     while(l<r){
 70         int mid=l+r>>1;
 71         if(a[x].first-a[mid].first<len)r=mid;
 72         else l=mid+1;
 73     }
 74     ans.first=l;
 75     l=x,r=n*2-1;
 76     while(l<r){
 77         int mid=l+r+1>>1;
 78         if(a[mid].first-a[x].first<len)l=mid;
 79         else r=mid-1;
 80     }
 81     ans.second=l;
 82     return ans;
 83 }
 84  
 85 inline bool check(int d){
 86     memset(scc,0,sizeof(scc));
 87     memset(dfn,0,sizeof(dfn));
 88     memset(low,0,sizeof(low));
 89     memset(h,-1,sizeof(h)),tot=0;
 90     build(1,0,n*2);
 91     for(int i=0;i<n*2;i++){
 92         int id=a[i].second;
 93         pair<int,int> x=get(i,d);
 94         if(i<x.second)link(1,0,n*2,i+1,x.second+1,id);
 95         if(x.first<i)link(1,0,n*2,x.first,i,id);
 96     }
 97     C=cnt=0;
 98     for(int i=0;i<n*2;i++)if(!dfn[i])tarjan(i);
 99     for(int i=0;i<n*2;i++)
100         if(scc[a[i].second]==scc[a[i].second^1])return false;
101     return true;
102 }
103  
104 int main(){
105     scanf("%d",&n);
106     for(int i=0;i<n;i++){
107         scanf("%d%d",&x,&y);
108         a[2*i+1]=make_pair(x,2*i+1);
109         a[2*i]=make_pair(y,2*i);
110     }
111     sort(a,a+n*2);
112     int l=0,r=1000000000;
113     while(l<r){
114         int mid=l+r+1>>1;
115         if(check(mid))l=mid;
116         else r=mid-1;
117     }
118     printf("%d",l);
119 }

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