逛公园「NOIP2017」最短路+DP

大家好我叫蒟蒻,这是我的第一篇信竞题解blog

【题目描述】
策策同学特别喜欢逛公园。 公园可以看成一张 \(N\) 个点 \(M\) 条边构成的有向图,且没有自环和重边。其中 \(1\) 号点是公园的入口, \(N\) 号点是公园的出口,每条边有一个非负权值,代表策策经过这条边所要花的时间。

策策每天都会去逛公园,他总是从 \(1\) 号点进去,从 \(N\) 号点出来。

策策喜欢新鲜的事物,他不希望有两天逛公园的路线完全一样,同时策策还是一个特别热爱学习的好孩子,他不希望每天在逛公园这件事上花费太多的时间。如果 \(1\) 号点到 \(N\) 号点的最短路长为 \(d\),那么策策只会喜欢长度不超过 \(d + K\) 的路线。

策策同学想知道总共有多少条满足条件的路线,你能帮帮他吗?

为避免输出过大,答案对 \(P\) 取模。

如果有无穷多条合法的路线,请输出 \(−1\)

【输入格式】
第一行包含一个整数 \(T\), 代表数据组数。

接下来 \(T\) 组数据,对于每组数据:

第一行包含四个整数 \(N,M,K,PN,M,K,P\), 每两个整数之间用一个空格隔开。

接下来 \(m\) 行,每行三个整数 \(a_i,b_i,c_i\), 代表编号为 \(a_i,b_i\) 的点之间有一条权值为 \(c_i\) 的有向边,每两个整数之间用一个空格隔开。

【输出格式】
输出文件包含 \(T\) 行,每行一个整数代表答案。

【思路♂点拨】
是个人应该都能看出此题是要先求出最短路.jpg
这是什么
亲测此题SPFA跑的比Dijkstra快
为什么?我人品好
最短路只能求出路径长度,计算路径条数似乎做不到——
然后就gg了
据说NOIP2017 Day1三题都没有DP 作为Day2压轴题 DP是压轴出场
What is DP? Is that Dui Pai?

考虑DP的子状态 肯定有一维是要存储当前的点编号
注意到此题 \(k \le 50\) 第二维可以存储当前路径1-i的长度超出了1-i最短路多少
于是 \(dp[i][j]\) 就表示\(1-i\)路径长度为 \(dis[i]\) (\(1-i\)最短路) \(+ j\) 的方案数

对于任意一个 \(u\), 设它有一条路径连向 \(v\)
则可以推出 \(dp[u][l] = \sum dp[v][dis[u]-dis[v]+l-edge(u, v)] (1 \le l \le k)\)
然后就可以开始快乐DP了

如何判断 \(0\) 环?
dfs的时候记录一下就行了
要记得加记忆化搜索

贴心提示

日常全开\(long long\)是好习惯 多卡常 出奇迹

【代码实现】


    #include <bits/stdc++.h>
    #define ri register long long
    using namespace std;
    typedef long long ll;
     
    ll t, n, m, k, p, ans;
    ll head[200005], pre[800005], to[800005], val[800005], len;
    ll head2[200005], pre2[800005], to2[800005], val2[800005], len2;
    ll dis[200005], dis2[200005], visit[200005][61];
    
    
    
    
    ll dp[200005][61];//又到了我们最喜欢的DP时间 
    
    
    
    
    bool vis[200005], ok;
    
    inline ll read() {
        ll ret = 0, flag = 1;
        char ch = getchar();
        while (ch > '9' || ch < '0') {
            if (ch == '-') flag = -1;
            ch = getchar();
        }
        while (ch <= '9' && ch >= '0') {
            ret = (ret << 1) + (ret << 3) + (ch ^ '0');
            ch = getchar();
        }
        return ret * flag;
    } 
    
    inline void write(ll num) {
        if (num > 9) write(num / 10);
        putchar(num % 10 + '0');
    }
    
    inline void insert(ll u, ll v, ll w) {
        pre[++len] = head[u]; head[u] = len; 
                to[len] = v; val[len] = w;
    }
    
    inline void insert2(ll u, ll v, ll w) {
        pre2[++len2] = head2[u]; head2[u] = len2; 
                to2[len2] = v; val2[len2] = w;
    }
    
    inline void add(ll &a, ll b) {            //究极玄学卡常 
        a += b;
        if (a > p) {
            a -= p;
        }
    }
    
    inline void SPFA() {
        vis[1] = 1;
        dis[1] = 0;
        queue<ll> q;
        q.push(1);
        while (!q.empty()) {
            ll x = q.front();
            q.pop();
            for (ri i = head[x]; i != 0; i = pre[i]) {
                ll y = to[i];
                if (dis[y] > dis[x] + val[i]) {
                    dis[y] = dis[x] + val[i];
                    if (!vis[y]) {
                        vis[y] = 1;
                        q.push(y);
                    }
                }
            }
            vis[x] = 0;
        }
    }
    
    ll dfs(ll c, ll nowk) {
        if (dp[c][nowk] != -1) return dp[c][nowk];
        visit[c][nowk] = 1;
        dp[c][nowk] = 0;
        for (ri i = head2[c]; i; i = pre2[i]) {
            ll next = dis[c] - dis[to2[i]] + nowk - val2[i];
            
            if (next < 0) continue;
            if (visit[to2[i]][next]) {
                ok = 1;
            }
            add(dp[c][nowk], dfs(to2[i], next));
        }
        visit[c][nowk] = 0;
        return dp[c][nowk];
    }
    
    void This_is_a_dp() {
        dp[1][0] = 1;
        for (ri i = 0; i <= k; i++) {
            add(ans, dfs(n, i));
        }
    }
    
    int main() {
        t = read();
        while (t--) {
            memset(head, 0, sizeof(head));
            memset(head2, 0, sizeof(head2));
            memset(dp, -1, sizeof(dp));
            memset(visit, 0, sizeof(visit));
            memset(vis, 0, sizeof(vis));
            memset(dis, 0x7f, sizeof(dis));
            ok = 0;
            len = ans = len2 = 0;
            n = read();
            m = read();
            k = read();
            p = read();
            for (ri i = 1; i <= m; i++) {
                ll u, v, w;
                u = read();
                v = read();
                w = read();
                insert(u, v, w);
                insert2(v, u, w);
            }
            SPFA();
            /*DP!*/
            This_is_a_dp();
            dfs(n, k + 1);
            if (ok) {
                puts("-1");
                continue;
            }
            write(ans); puts("");
        }
        return 0;
    }

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