最大流,二分
题意:
分析:
这一题,我刚拿到手是蒙B的。我的第一反应也是最小费用最大流,但是想了一会也是不知道该如何表示X^2这个万恶的东西。
迫不得已,展开别的思路:
我们这样建图:
源点S与1~n相连,取cap = 1 无cost
1~n与n+1 ~ n+m 按照数据相连 cap = 1,无cost
n+1 ~ n+m 与t 相连,无cost, cap待定
观察函数 X^2 导数2X x越大他增的越厉害。这是常识
那么,在我们建的图中,最终在n+1~n+m向t汇聚时,我们要尽量避免某一条路径的x特别的大。
因为总值我们是知道的为n
那么最好他们都是相等的,为 n/m 这样最小!!
即便无法相等,我们也要尽量使得n能够均摊到每一条路径上。
这时我想到了二分法。
我们在 n+1 ~ n+m 与t相连边的cap上二分。
如果当前的cap能够使得最大流为n。
那么我就减小cap,遏制特别突出的,使他们均摊。
如果当前cap不能够使得最大流为n <n
那么我就增加cao,稍微放宽一点。
这样我们得到了边缘状态:res
即cap为res时最大流为n,cap为res-1时最大流<n
似乎,res就是正解。
我们在遍历每一个n+1 ~ n+m的边,看当前边通过的流量(其反边的cap)然后平方和相加就行了.
但是,这其实是有疏漏的。
我们注意到当res-1时,所有的流通路径都是绷紧的,大家都尽己所能地传送。
这时候毫无疑问时完美均摊的。
但是最大流没达标,所以我们cap+1变为res.
但是这样做之后,我们就无法保证后面的这些路径那些是绷紧的那些是松弛的。
比如:
n=11
res-1 = 3
第一条路经流量:2
第二条路径流量:2
第三条路径流量:3
第四条路径流量:3
放宽变为res=4
第一条路经流量:1
第二条路径流量:2
第三条路径流量:4
第四条路径流量:4
我们发现第一条路经竟然减1了,而这减的1加到了第四条路径上了。
我们很明显就知道这样是不划算的,
正确的应该是:
第一条路经流量:2
第二条路径流量:2
第三条路径流量:4
第四条路径流量:3
如此才对。
那么我们如何操作呢。
很简单,我们不去计算res的情况,我们去计算res-1时的情况。
看当前最大流与n相差多少,假设为cnt
那么我们在遍历n+1~n+m与 t 的边时,如果发现其流量为res-1且cnt>0
那么我们就把这条边的流量加一 再平方相加,然后cnt-=1
此为正解!!
代码如下:
#include<iostream> #include<algorithm> #include<queue> using namespace std; const int inf = 2e9; const int max_n = 55; const int max_m = 55*55; int n, m; struct edge { int to, cap, rev, next; }E[max_m * 2]; int head[max_n * 2]; int cnt = 1; void add(int from, int to, int cap) { E[cnt].to = to; E[cnt].cap = cap; E[cnt].rev = cnt + 1; E[cnt].next = head[from]; head[from] = cnt++; E[cnt].to = from; E[cnt].cap = 0; E[cnt].rev = cnt - 1; E[cnt].next = head[to]; head[to] = cnt++; } void init() { fill(head, head + max_n * 2, false); cnt = 1; } int iter[max_n * 2]; int dist[max_n * 2]; bool searchpath(int s, int t) { fill(dist, dist + max_n * 2, -1); queue<int> que;dist[s] = 0; que.push(s); while (!que.empty()) { int u = que.front();que.pop(); for (int i = head[u];i;i = E[i].next) { edge& e = E[i]; if (dist[e.to] != -1 || e.cap == 0)continue; dist[e.to] = dist[u] + 1; que.push(e.to); } }return dist[t] != -1; } int matchpath(int u, int t, int f) { if (u == t)return f; for (int& i = iter[u];i;i = E[i].next) { edge& e = E[i]; if (dist[e.to] <= dist[u] || e.cap <= 0)continue; int d = matchpath(e.to, t, min(e.cap, f)); if (d > 0) { e.cap -= d; E[e.rev].cap += d; return d; } }return false; } int dinic(int s, int t) { int flow = 0;int f; while (searchpath(s, t)) { for (int i = 1;i < max_n * 2;i++)iter[i] = head[i]; while (f = matchpath(s, t, inf)) flow += f; }return flow; } int a[max_n], b[max_n]; int check(int mid,int type = 0) { init(); int start = n + m + 1; int ed = start + 1; for (int i = 1;i <= n;i++) { add(start, i, 1); add(i, a[i] + n, 1); add(i, b[i] + n, 1); }for (int i = 1;i <= m;i++) add(i + n, ed, mid); return n - dinic(start, ed); } int ef(int tot) { int left = 1;int right = tot; while (left < right) { int mid = (left + right) >> 1; if (check(mid) == 0)right = mid; else left = mid + 1; } int acnt = check(right - 1); int res = 0; for (int i = 1;i <= m;i++) { if (!head[i + n])continue; edge& e = E[head[i + n]]; if (E[e.rev].cap == right - 1 && acnt) { res += 2 * E[e.rev].cap + 1; acnt--; } res += E[e.rev].cap * E[e.rev].cap; } return res; } int main() { ios::sync_with_stdio(0); cin >> n >> m; for (int i = 1;i <= n;i++)cin >> a[i] >> b[i]; cout << ef(n) << endl; }