BZOJ 4873: [Shoi2017]寿司餐厅 最大权闭合子图

title

BZOJ 4873
LUOGU 3749
Description

Kiana最近喜欢到一家非常美味的寿司餐厅用餐。每天晚上,这家餐厅都会按顺序提供n种寿司,第i种寿司有一个代号ai和美味度di,i,不同种类的寿司有可能使用相同的代号。每种寿司的份数都是无限的,Kiana也可以无限次取寿司来吃,但每种寿司每次只能取一份,且每次取走的寿司必须是按餐厅提供寿司的顺序连续的一段,即Kiana可以一次取走第1,2种寿司各一份,也可以一次取走第2,3种寿司各一份,但不可以一次取走第1,3种寿司。由于餐厅提供的寿司种类繁多,而不同种类的寿司之间相互会有影响:三文鱼寿司和鱿鱼寿司一起吃或许会很棒,但和水果寿司一起吃就可能会肚子痛。因此,Kiana定义了一个综合美味度di,j(i<j),表示在一次取的寿司中,如果包含了餐厅提供的从第i份到第j份的所有寿司,吃掉这次取的所有寿司后将获得的额外美味度。由于取寿司需要花费一些时间,所以我们认为分两次取来的寿司之间相互不会影响。注意在吃一次取的寿司时,不止一个综合美味度会被累加,比如若Kiana一次取走了第1,2,3种寿司各一份,除了d1,3以外,d1,2,d2,3也会被累加进总美味度中。神奇的是,Kiana的美食评判标准是有记忆性的,无论是单种寿司的美味度,还是多种寿司组合起来的综合美味度,在计入Kiana的总美味度时都只会被累加一次。比如,若Kiana某一次取走了第1,2种寿司各一份,另一次取走了第2,3种寿司各一份,那么这两次取寿司的总美味度为d1,1+d2,2+d3,3+d1,2+d2,3,其中d2,2只会计算一次。奇怪的是,这家寿司餐厅的收费标准很不同寻常。具体来说,如果Kiana一共吃过了c(c>0)种代号为x的寿司,则她需要为这些寿司付出mx^2+cx元钱,其中m是餐厅给出的一个常数。现在Kiana想知道,在这家餐厅吃寿司,自己能获得的总美味度(包括所有吃掉的单种寿司的美味度和所有被累加的综合美味度)减去花费的总钱数的最大值是多少。由于她不会算,所以希望由你告诉她

Input

第一行包含两个正整数n,m,分别表示这家餐厅提供的寿司总数和计算寿司价格中使用的常数。
第二行包含n个正整数,其中第k个数ak表示第k份寿司的代号。
接下来n行,第i行包含n-i+1个整数,其中第j个数di,i+j-1表示吃掉寿司能
获得的相应的美味度,具体含义见问题描述。
N<=100,Ai<=1000

Output

输出共一行包含一个正整数,表示Kiana能获得的总美味度减去花费的总钱数的最大值。

Sample Input

3 1
2 3 2
5 -10 15
-10 15
15

Sample Output

12
【样例1说明】
在这组样例中,餐厅一共提供了3份寿司,它们的代号依次为a1=2,a2=3,a3=2,计算价格时的常数m=1。在保证每
次取寿司都能获得新的美味度的前提下,Kiana一共有14种不同的吃寿司方案:

  1. Kiana一个寿司也不吃,这样她获得的总美味度和花费的总钱数都是0,两者相减也是0;
  2. Kiana只取1次寿司,且只取第1个寿司,即她取寿司的情况为{[1,1]},这样获得的总美味度为5,花费的总钱数
    为1-2^2+1*2=6,两者相减为-1;
  3. Kiana只取1次寿司,且只取第2个寿司,即她取寿司的情况为{[2,2]},这样获得的总美味度为-10,花费的总钱数为1-3^2+1*3=12,两者相减为-22;
  4. Kiana只取1次寿司,且只取第3个寿司,即她取寿司的情况为{[3,3]},这样获得的总美味度为15,花费的总钱数为12^2+1 2=6,两者相减为9;
  5. Kiana只取1次寿司,且取第1,2个寿司,即她取寿司的情况为{[1,2]},这样获得的总美味度为5+(-10)+(-10)=-15,花费的总钱数为(1-2 ^ 2+1 * 2)+(1-3 ^ 2+1 * 3)=18,两者相减为-33;
  6. Kiana只取1次寿司,且取第2,3个寿司,即她取寿司的情况为{[2,3]},这样获得的总美味度为(-10)+15+15=20,花费的总钱数为(1-2^ 2+1 * 2)+(1 * 3^2+1 * 3)=18,两者相减为2;
  7. Kiana只取1次寿司,且取第1,2,3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,3]},这样获得的总美味度为5+(-10)+15+(-10)+15+15=30,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2+2 * 2)+(1 * 3^ 2+1 * 3)=20,两者相减为10。
  8. Kiana取2次寿司,第一次取第1个寿司,第二次取第2个寿司,即她取寿司的情况为{[1,1],[2,2]},这样获得的总美味度为5+(-10)=-5,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2+1 * 2)+(1 * 3^2+1 * 3)=18,两者相减为-23;
  9. Kiana取2次寿司,第一次取第1个寿司,第二次取第3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,1],[3,3]},这样获得的总美味度为5+15=20,花费的总钱数为12^2+2 2=8,两者相减为12;
  10. Kiana取2次寿司,第一次取第2个寿司,第二次取第3个寿司,即她取寿司的情况为{[2,2],[3,3]},这样获得的总美味度为(-10)+15=5,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2+1 * 2)+(1 * 3 ^ 2+1 * 3)=18,两者相减为-13;
  11. Kiana取2次寿司,第一次取第1,2个寿司,第二次取第3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,2],[3,3]},这样获得的总美味度为5+(-10)+(-10)+15=0,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2 + 2 * 2)+(1 * 3 ^ 2+1 * 3)=20,两者相减为-20;
  12. Kiana取2次寿司,第一次取第1个寿司,第二次取第2,3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,1],[2,3]},这样获得的总美味度为5+(-10)+15+15=25,花费的总钱数为(1-22+2-2)+(1-32+1-3)=20,两者相减为5;
  13. Kiana取2次寿司,第一次取第1,2个寿司,第二次取第2,3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,2],[2,3]},这样获得的总美味度为5+(-10)+15+(-10)+15=15,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2+2 * 2)+(1 * 3 ^ 2+1 * 3)=20,两者相减为-5;
  14. Kiana取3次寿司,第一次取第1个寿司,第二次取第2个寿司,第三次取第3个寿司,即她取寿司的情况为{[1,1],[2,2],[3,3]},这样获得的总美味度为5+(-10)+15=10,花费的总钱数为(1 * 2 ^ 2+2 * 2)+(1 * 3 ^ 2+1 * 3)=20,两者相减
    为-10。
    所以Kiana会选择方案9,这时她获得的总美味度减去花费的总钱数的值最大为12。

Source

黑吉辽沪冀晋六省联考

analysis

真是考语文啊!这么长的题面。(▼皿▼#)

根据

自己能获得的总美味度(包括所有吃掉的单种寿司的美味度和所有被累加的综合美味度)减去花费的总钱数的最大值是多少

可以得出这道题的模型是最大权闭合子图(有点不形象啊,我是这么理解的,有正权点,负权点,最后的答案是个差值,额,好像也只有最大权闭合子图是这么回事了)。

所以可以套路一波建图,不过里面的思维还是挺好的:

  1. 对于所有的 \((i,j)\) 收益,将它们各自看做一个点,若权值 \(c\) 为正,从 \(源点s\) 连过来,容量为 \(c\) ,若权值为负,连到 \(汇点t\) 去,容量为 \(−c\)
  2. 对于所有的 \((i,j)\) 收益,向区间内包括的 \(i\)\(j\) 号寿司连边,容量为 \(INF\),表示必须选对应的寿司才能选这个区间;
  3. 对于所有的寿司类型 \(a[i]\),为它们各自开一个点,向 \(汇点t\) 连边,容量为 \(m∗a[i]∗a[i]\)
  4. 对于\(1\sim n\)每一个寿司,向它们所属的类型\(a[i]\)连边,容量为 \(INF\);向 \(汇点t\) 连边,容量为\(C[i]\)
  5. 对于所有的 \((i,j)\) ,向 \((i+1,j)\)\((i,j-1)\) 连边,容量为 \(INF\),表示选了大区间肯定得选被大区间包含的小区间;
  6. 用总收益减去最小割即可。

code

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=1e5+10,maxm=1e6+10,inf=0x3f3f3f3f;

char buf[1<<15],*fs,*ft;
inline char getc() { return (ft==fs&&(ft=(fs=buf)+fread(buf,1,1<<15,stdin),ft==fs))?0:*fs++; }
template<typename T>inline void read(T &x)
{
    x=0;
    T f=1, ch=getchar();
    while (!isdigit(ch) && ch^'-') ch=getchar();
    if (ch=='-') f=-1, ch=getchar();
    while (isdigit(ch)) x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48), ch=getchar();
    x*=f; 
}

template<typename T>inline void write(T x)
{
    if (!x) { putchar('0'); return ; }
    if (x<0) putchar('-'), x=-x;
    T num=0, ch[20];
    while (x) ch[++num]=x%10+48, x/=10;
    while (num) putchar(ch[num--]);
}

int ver[maxm<<1],edge[maxm<<1],Next[maxm<<1],head[maxn],len=1;
inline void add(int x,int y,int z)
{
    ver[++len]=y,edge[len]=z,Next[len]=head[x],head[x]=len;
    ver[++len]=x,edge[len]=0,Next[len]=head[y],head[y]=len;
}

int s,t;
int dist[maxn];
inline bool bfs()
{
    queue<int>q;
    memset(dist,0,sizeof(dist));
    q.push(s);dist[s]=1;
    while (!q.empty())
    {
        int x=q.front();
        q.pop();
        for (int i=head[x]; i; i=Next[i])
        {
            int y=ver[i];
            if (edge[i] && !dist[y])
            {
                dist[y]=dist[x]+1;
                if (y==t) return 1;
                q.push(y);
            }
        }
    }
    return 0;
}

inline int get(int x,int low)
{
    if (x==t) return low;
    int tmp=low;
    for (int i=head[x]; i; i=Next[i])
    {
        int y=ver[i];
        if (edge[i] && dist[y]==dist[x]+1)
        {
            int a=get(y,min(tmp,edge[i]));
            if (!a) dist[y]=0;
            edge[i]-=a;
            edge[i^1]+=a;
            if (!(tmp-=a)) break;
        }
    }
    return low-tmp;
}

int a[101],c[101][101],pos[1010],id[101][101];
ll sum;
bool vis[1010];
int main()
{
    int n,m;read(n);read(m);
    for (int i=1; i<=n; ++i) read(a[i]);
    for (int i=1; i<=n; ++i)
        for (int j=i; j<=n; ++j) read(c[i][j]);

    int tot=0;
    for (int i=1; i<=n; ++i)
        for (int j=i; j<=n; ++j) id[i][j]=++tot;
    for (int i=1; i<=n; ++i)
        if (!vis[a[i]]) vis[a[i]]=1,pos[a[i]]=++tot;//给每种寿司代号编号
    s=0,t=tot+n+1;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    for (int i=1; i<=n; ++i)
        if (!vis[a[i]]) vis[a[i]]=1,add(pos[a[i]],t,m*a[i]*a[i]);
    for (int i=1; i<=n; ++i) add(i+tot,pos[a[i]],inf),add(i+tot,t,a[i]);//种类
    for (int i=1; i<=n; ++i)
        for (int j=i; j<=n; ++j)
        {
            if (c[i][j]>0)
            {
                sum+=c[i][j];
                add(s,id[i][j],c[i][j]);//点权为正,连向源点
                add(id[i][j],i+tot,inf);
                add(id[i][j],j+tot,inf);//同下
            }
            else if (c[i][j]<0)
            {
                add(id[i][j],t,-c[i][j]);//点权为负,连向汇点
                add(id[i][j],i+tot,inf);
                add(id[i][j],j+tot,inf);//选了这个区间,这两个点就必须选
            }
            if (i!=j) add(id[i][j],id[i][j-1],inf),add(id[i][j],id[i+1][j],inf);//[l,r]->[l,r-1],[l,r]->[l+1,r]
        }
    int ans=0;
    while (bfs()) ans+=get(s,inf);
    write(sum-ans);
    return 0;
}

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