【SHOI2017】寿司餐厅【最大权闭合子图】

题目链接


  说实话,这道题从前天开始敲,然后不断的加优化,今晨才过了它,但是却对于最大权闭合子图有了很深的了解。

  题意:有N种寿司,我们可以吃连续的一段寿司,讲、将得到一系列的贡献,譬如说吃了1、2、3三个寿司,将得到\large d_{1, 1}\large d_{1, 2}\large d_{2, 2}\large d_{1, 3}\large d_{2, 3}\large d_{3, 3}这么多的贡献值,当然,每种贡献只会被计算一次。但是当我们取了C种代号为X的寿司时候,将减少的贡献是\large M*X^2 + C * X

推导过程

  首先,很容易发现,这是个最大权闭合子图,那么就是一个求最小割的过程了,最少的割去,然后留下来的就是最大权值了。

  但是,我们现在有几个问题需要逐步解决。

  • 当取了代号为X的寿司的时候,需要减去M * X^2的贡献

  这个问题,可以将每个代号分别开点,因为是负权值(减去),所以说,要去把这些每个单独的代号都去和源点T链接边,流量为M * X^2

  • 关于所有的d_{i, j},我们该如何解决,因为每个d_{i, j}都只能被计算一次

  因为只能被计算一次,反而显得比较的真实了,我们可以将所有大于等于0的d_{i, j}去和S链接,将小于0的d_{i, j}去和T链接,流量就是它的对应权值的绝对值。这样做的目的是为了搭建最大权闭合子图的框架。

  • 要取连续区间,怎样做到取的区间是连续的呢?

  我假设每个区间[i, j]D_{i, j}来进行表示,可以看图知道:

所以,我们所有的区间就可以表示出来了。于是,可以又小区间来得到大区间这样的形式,我们从d(i,i)开始,可以表示所有的区间,所以,每个d_{i, j}根据它的正负,去和S或者T链接,因为为了连续,所以说,它可能还要去链接向它的两个子区间,表示的是这个大区间的构成。

  • 对应的M*X^2 + C * X中要减去的C个X部分怎么计算呢?

  很显然的一件事,这些X的负贡献,只会产生于对应的d_{i,i}这样的点上,所以直接给所有的d_{i,i}减去他们所对应的代号贡献即可。

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#include <map>
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#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#define lowbit(x) ( x&(-x) )
#define pi 3.141592653589793
#define e 2.718281828459045
#define INF 0x3f3f3f3f3f3f3f3f
#define HalF (l + r)>>1
#define lsn rt<<1
#define rsn rt<<1|1
#define Lson lsn, l, mid
#define Rson rsn, mid+1, r
#define QL Lson, ql, qr
#define QR Rson, ql, qr
#define myself rt, l, r
using namespace std;
typedef unsigned long long ull;
typedef unsigned int uit;
typedef long long ll;
const int maxN = 1e4 + 7, maxM = 3e5 + 7;
int N, M, head[maxN], cnt, a[105], d[105][105];
struct Eddge
{
    int nex, to; ll flow;
    Eddge(int a=-1, int b=0, ll c=0):nex(a), to(b), flow(c) {}
}edge[maxM];
inline void addEddge(int u, int v, ll w)
{
    edge[cnt] = Eddge(head[u], v, w);
    head[u] = cnt++;
}
inline void _add(int u, int v, ll w) { addEddge(u, v, w); addEddge(v, u, 0); }
struct Max_Flow
{
    int deep[maxN], cur[maxN], S, T, node;
    queue<int> Q;
    inline bool bfs()
    {
        while(!Q.empty()) Q.pop();
        for(int i=0; i<=node; i++) deep[i] = 0;
        deep[S] = 1;
        Q.push(S);
        int u;
        while(!Q.empty())
        {
            u = Q.front(); Q.pop();
            ll f;
            for(int i=head[u], v; ~i; i=edge[i].nex)
            {
                v = edge[i].to; f = edge[i].flow;
                if(f && !deep[v])
                {
                    deep[v] = deep[u] + 1;
                    Q.push(v);
                }
            }
        }
        return deep[T];
    }
    ll dfs(int u, ll dist)
    {
        if(u == T) return dist;
        ll f, di;
        for(int &i=cur[u], v; ~i; i=edge[i].nex)
        {
            v = edge[i].to; f = edge[i].flow;
            if(f && deep[v] == deep[u] + 1)
            {
                di = dfs(v, min(dist, f));
                if(di)
                {
                    edge[i].flow -= di; edge[i ^ 1].flow += di;
                    return di;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    inline ll Dinic()
    {
        ll ans = 0, tmp;
        while(bfs())
        {
            for(int i=0; i<=node; i++) cur[i] = head[i];
            while((tmp = dfs(S, INF))) ans += tmp;
        }
        return ans;
    }
} mf;
int tot, mp[1005] = {0}, ID[105][105] = {0};
inline int Creat_Node()
{
    tot++;
    head[tot] = -1;
    return tot;
}
inline void init()
{
    tot = 1;
    cnt = 0; mf.S = 0; mf.T = 1;
    for(int i=0; i<=1; i++) head[i] = -1;
}
int main()
{
    scanf("%d%d", &N, &M);
    init();
    ll sum = 0;
    for(int i=1; i<=N; i++)
    {
        scanf("%d", &a[i]);
        if(mp[a[i]]) continue;
        mp[a[i]] = Creat_Node();
        _add(tot, mf.T, M * a[i] * a[i]);
    }
    for(int i=1; i<=N; i++)
    {
        scanf("%d", &d[i][i]);
        d[i][i] -= a[i]; ID[i][i] = Creat_Node();
        if(d[i][i] >= 0) { sum += d[i][i]; _add(mf.S, ID[i][i], d[i][i]); }
        else _add(ID[i][i], mf.T, -d[i][i]);
        _add(ID[i][i], mp[a[i]], INF);
        for(int j=i + 1; j<=N; j++)
        {
            scanf("%d", &d[i][j]);
            ID[i][j] = Creat_Node();
            if(d[i][j] >= 0) { sum += d[i][j]; _add(mf.S, ID[i][j], d[i][j]); }
            else _add(ID[i][j], mf.T, -d[i][j]);
        }
    }
    for(int i=1; i<=N; i++)
    {
        for(int j=i + 1; j<=N; j++)
        {
            _add(ID[i][j], ID[i + 1][j], INF);
            _add(ID[i][j], ID[i][j - 1], INF);
        }
    }
    mf.node = tot + 1;
    printf("%lld\n", sum - mf.Dinic());
    return 0;
}
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