ccf201703-5 引水入城

题面:

问题描述
  MF城建立在一片高原上。由于城市唯一的水源是位于河谷地带的湖中,人们在坡地上修筑了一片网格状的抽水水管,以将湖水抽入城市。如下图所示:
  这里写图片描述
  这片管网由 n 行 m 列节点(红色,图中 n = 5,m = 6),横向管道(紫色)和纵向管道(橙色)构成。
  行和列分别用 1 到 n 的整数和 1 到 m 的整数表示。第 1 行的任何一个节点均可以抽取湖水,湖水到达第 n 行的任何一个节点即算作引入了城市。
  除第一行和最后一行外,横向相邻或纵向相邻的两个节点之间一定有一段管道,每一段管道都有各自的最大的抽水速率,并需要根据情况选择抽水还是放水。对于纵向的管道(橙色),允许从上方向下方抽水或从下方向上方放水;如果从图中的上方向下方抽水,那么单位时间内能通过的水量不能超过管道的最大速率;如果从下方向上方放水,因为下方海拔较高,因此可以允许有任意大的水量。对于横向的管道(紫色),允许从左向右或从右向左抽水,不允许放水,两种情况下单位时间流过的水量都不能超过管道的最大速率。
  现在MF城市的水务负责人想知道,在已知每个管道单位时间容量的情况下,MF城每单位时间最多可以引入多少的湖水。
  输入格式
  由于输入规模较大,我们采用伪随机生成的方式生成数据。
  每组数据仅一行包含 6 个非负整数 n, m, A, B, Q, X0。其中,n 和 m 如前文所述,表示管网的大小,保证 2 ≤ n, m ≤ 5000;保证 1 ≤ A, B, Q, X0 ≤ 109。
  A, B, Q, X0 是数据生成的参数,我们用如下的方式定义一个数列 { Xi }:
  Xi+1 = ( AXi + B) mod Q, (i ≥ 0)
  我们将数列的第 1 项到第 (n-1)m 项作为纵向管道的单位时间容量,其中 X(s-1)m+t 表示第 s 行第 t 列的节点到第 s+1 行第 t 列管道单位时间的容量;将数列的第 (n-1)m+1 项到第 (n-1)m+(n-2)(m-1) 项(即接下来的 (n-2)(m-1) 项)作为横向管道的单位时间容量,其中 X(n-1)m+(s-2)(m-1)+t 表示第 s 行第 t 列的节点到第 s 行第 t+1 列管道单位时间的容量。
输出格式
  输出一行一个整数,表示MF城每单位时间可以引入的水量。
  注意计算过程中有些参数可能超过32位整型表示的最大值,请注意使用64位整型存储相应数据。
样例输入
3 3 10 3 19 7
样例输出
38
样例输入
2 5 595829232 749238243 603779819 532737791
样例输出
1029036148
样例输入
5 2 634932890 335818535 550589587 977780683
样例输出
192923706
样例输入
5 5 695192542 779962396 647834146 157661239
样例输出
1449991168
时间限制: 2.0s
内存限制: 512.0MB

分析及思路:

很容易看出这是一个网络流最大流的模型,以湖为源点,城市为汇点按要求建图即可,但有一个问题,那就是数据规模,极限数据下m==5000,n==5000,这么一来就相当于有2.5*1e7个点,并且边数是点数的三四倍左右,这样建图肯定会mle,就算内存够大,2s的时间限制也会导致程序tle,所以网络流是过不了这道题的所有数据的,经过仔细观察后发现,这些图点都是层次分明的,而且n行的点的水流的最大值与n-1行有关,貌似可以用dp?
博主首先尝试了一下dinic,加了多路增广及炸点优化依然只得了60分,后面的数据t掉了。先留个坑,去研究一下dp的做法,回来补上。
首先讲几个潜在的坑(或者说审题不仔细弄错的地方)

1.横向边是无向边,意味着正边和反边flow一样。
2.纵向边从上往下有限制,从下往上没有限制。

然后是60分的网络流代码:

#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
#define rep(i,x,n) for(ll i=x;i<n;i++)
#define per(i,x,n) for(ll i=n-1;i>=x;i--)
#define nxt(x) x=((a*x)+b)%q
using namespace std;
//head
typedef long long ll;
const ll maxn=5e6,ha=1<<30;
int n,m,num,head[maxn],flag[maxn],cur=0,t;
ll x,a,b,q;
struct Edge{int to,next;ll flow;}edge[6*maxn];
void addedge(ll q,ll w,ll x)
{
    edge[cur].to=w;edge[cur].next=head[q];head[q]=cur;edge[cur].flow=x;cur++;
    edge[cur].to=q;edge[cur].next=head[w];head[w]=cur;edge[cur].flow=0;cur++;
}
void addedge1(ll q,ll w,ll x)
{
    edge[cur].to=w;edge[cur].next=head[q];head[q]=cur;edge[cur].flow=x;cur++;
    edge[cur].to=q;edge[cur].next=head[w];head[w]=cur;edge[cur].flow=9999999999999;cur++;
}
void addedge2(ll q,ll w,ll x)
{
    edge[cur].to=w;edge[cur].next=head[q];head[q]=cur;edge[cur].flow=x;cur++;
    edge[cur].to=q;edge[cur].next=head[w];head[w]=cur;edge[cur].flow=x;cur++;
}
int bfs()
{
    memset(flag,0,sizeof(flag));
     queue<ll>qq;
     qq.push(0);
     flag[0]=1;
     while(!qq.empty())
     {
         int p=qq.front();qq.pop();
         for(int i=head[p];i!=-1;i=edge[i].next)
         {
             if(!flag[edge[i].to]&&edge[i].flow)
                flag[edge[i].to]=flag[p]+1,qq.push(edge[i].to);
         }
     }
     return flag[t];
}
ll dfs(ll fl,int num)
{
    if(num==t)return fl;
    ll f=0;
    for(int i=head[num];i!=-1&&fl;i=edge[i].next)
    {
        if(flag[edge[i].to]==flag[num]+1&&edge[i].flow)
        {
            ll x=dfs(min(fl,edge[i].flow),edge[i].to);
            fl-=x;f+=x;edge[i].flow-=x;edge[i^1].flow+=x;
        }
    }
    if(!f)flag[num]=-2;
   return f;
}
ll maxflow()
{
    ll ret=0;
    while(bfs()){ret+=dfs(ha,0);}
    return ret;
}
int main()
{
     ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);
     cin>>n>>m>>a>>b>>q>>x;
     memset(head,-1,sizeof(head));
     ll tmp=(n-1)*m;t=n*m+1;
     rep(i,1,m+1){addedge(0,i,999999999999);}
     rep(i,1,m+1){addedge(tmp+i,t,9999999999999);}
     rep(i,0,n-1)rep(j,1,m+1){nxt(x);num=i*m+j;addedge1(num,num+m,x);}
     rep(i,1,n-1)rep(j,1,m){nxt(x);num=i*m+j;addedge2(num,num+1,x);}
     cout<<maxflow()<<endl;
     return 0;
}

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