P3159 [CQOI2012]交换棋子(费用流)
题目描述
有一个n行m列的黑白棋盘,你每次可以交换两个相邻格子(相邻是指有公共边或公共顶点)中的棋子,最终达到目标状态。要求第i行第j列的格子只能参与mi,j次交换。
输入输出格式
输入格式:
第一行包含两个整数n,m(1<=n, m<=20)。以下n行为初始状态,每行为一个包含m个字符的01串,其中0表示黑色棋子,1表示白色棋子。以下n行为目标状态,格式同初始状态。以下n行每行为一个包含m个0~9数字的字符串,表示每个格子参与交换的次数上限。
输出格式:
输出仅一行,为最小交换总次数。如果无解,输出-1。
输入输出样例
3 3 110 000 001 000 110 100 222 222 222
4
好像所有的没有思路的题都能用毒瘤的网络流来搞一下,这题真的毒瘤,第一次见拆三个点的看到一个点最多参与几次交换,就应该想到拆点限流,然后最后问你最先的代价,应该可以联想到费用这一块,那就向费用流这块搞啊,这题的建模是真的难想,所以说就不详细写了,细节挺多的。然后就是不用担心一个1到达目标的时候,打乱的别的1,因为这时通过交换两个点的先后顺序来避免这个问题。放个网址: https://www.luogu.org/problemnew/solution/P3159
1 #include<queue> 2 #include<cstdio> 3 #include<cstring> 4 #include<iostream> 5 #include<algorithm> 6 #define MAXN 2010 7 #define MAXM 64010 8 #define INF 0x3f3f3f3f 9 #define fpop(x) x.front();x.pop() 10 using namespace std; 11 12 int pre_node[MAXN],pre_edge[MAXN]; 13 14 char ch,mp_bg[25][25],mp_ed[25][25]; 15 16 int n,m,cnt=-1,dis[MAXN],vis[MAXN],flow[MAXN],head[MAXN],maxf[25][25]; 17 18 struct edge{ 19 int nxt,to,w,f; 20 }e[MAXM]; 21 22 inline int _bg(int x,int y){return n*m*0+(x-1)*m+y;}//起始点[x,y]的编号 23 inline int _ed(int x,int y){return n*m*1+(x-1)*m+y;}//目标点[x,y]的编号 24 inline int _inn(int x,int y){return n*m*2+(x-1)*m+y;}//棋盘[x,y]的Inn点编号 25 inline int _mid(int x,int y){return n*m*3+(x-1)*m+y;}//棋盘[x,y]的mid点标号 26 inline int _out(int x,int y){return n*m*4+(x-1)*m+y;}//棋盘[x,y]的Out点编号 27 28 inline bool in_map(int x,int y){ 29 return 1<=x && x<=n && 1<=y && y<=m; 30 }//判断是否越界 31 32 inline void add_edge(int from,int to,int flw,int val){ 33 e[++cnt].nxt=head[from]; 34 e[cnt].to=to; 35 e[cnt].f=flw; 36 e[cnt].w=val; 37 head[from]=cnt; 38 } 39 40 queue<int>que; 41 42 inline bool spfa(int s,int t){ 43 memset(vis,0,sizeof(vis)); 44 memset(dis,0x3f,sizeof(dis)); 45 memset(flow,0x3f,sizeof(flow)); 46 que.push(s); vis[s]=true; dis[s]=0; 47 while(!que.empty()){ 48 int u=fpop(que); 49 for(int i=head[u];~i;i=e[i].nxt){ 50 int v=e[i].to; 51 if(dis[v]>dis[u]+e[i].w && e[i].f){ 52 dis[v]=dis[u]+e[i].w; 53 flow[v]=min(flow[u],e[i].f); 54 pre_node[v]=u; 55 pre_edge[v]=i; 56 vis[v]=true;que.push(v); 57 } 58 } 59 } 60 return dis[t]!=INF; 61 } 62 63 int mv[8][2]={{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1},{1,1},{1,-1},{-1,1},{-1,-1}}; 64 65 int main(){ 66 memset(head,-1,sizeof(head)); 67 scanf("%d%d",&n,&m); 68 for(int i=1;i<=n;++i){ 69 for(int j=1;j<=m;++j){ 70 scanf(" %c",&mp_bg[i][j]); 71 } 72 } 73 for(int i=1;i<=n;++i){ 74 for(int j=1;j<=m;++j){ 75 scanf(" %c",&mp_ed[i][j]); 76 } 77 } 78 for(int i=1;i<=n;++i){ 79 for(int j=1;j<=m;++j){ 80 scanf(" %c",&ch); 81 maxf[i][j]=ch-'0'; 82 //最大经过次数 83 } 84 } 85 //输入起始态和目标态棋盘 86 int s=0,t=n*m*5+1; 87 int cnt_1=0,cnt_2=0; 88 for(int i=1;i<=n;++i){ 89 for(int j=1;j<=m;++j){ 90 if(mp_bg[i][j]==mp_ed[i][j]){ 91 add_edge(_inn(i,j),_mid(i,j),maxf[i][j]/2,0); 92 add_edge(_mid(i,j),_inn(i,j),000000000000,0); 93 94 add_edge(_mid(i,j),_out(i,j),maxf[i][j]/2,0); 95 add_edge(_out(i,j),_mid(i,j),000000000000,0); 96 }else{ 97 if(mp_bg[i][j]=='1'){ 98 add_edge(_inn(i,j),_mid(i,j),(maxf[i][j]+0)/2,0); 99 add_edge(_mid(i,j),_inn(i,j),000000000000,0); 100 101 add_edge(_mid(i,j),_out(i,j),(maxf[i][j]+1)/2,0); 102 add_edge(_out(i,j),_mid(i,j),000000000000,0); 103 } 104 if(mp_ed[i][j]=='1'){ 105 add_edge(_inn(i,j),_mid(i,j),(maxf[i][j]+1)/2,0); 106 add_edge(_mid(i,j),_inn(i,j),000000000000,0); 107 108 add_edge(_mid(i,j),_out(i,j),(maxf[i][j]+0)/2,0); 109 add_edge(_out(i,j),_mid(i,j),000000000000,0); 110 } 111 } 112 113 if(mp_bg[i][j]=='1'){ 114 ++cnt_1; 115 //连接源点到初始点 f=1 w=0; 116 add_edge(s,_mid(i,j),1,0); 117 add_edge(_mid(i,j),s,0,0); 118 //连接起始点到棋盘 119 // add_edge(_bg(i,j),_mid(i,j),1,0); 120 // add_edge(_mid(i,j),_bg(i,j),0,0); 121 } 122 if(mp_ed[i][j]=='1'){ 123 ++cnt_2; 124 //连接终结点到汇点 f=1 w=0; 125 add_edge(_mid(i,j),t,1,0); 126 add_edge(t,_mid(i,j),0,0); 127 //连接棋盘到终结点 128 // add_edge(_mid(i,j),_ed(i,j),1,0); 129 // add_edge(_ed(i,j),_mid(i,j),0,0); 130 } 131 //棋盘的八连通边 f=INF w=1; 132 for(int k=0;k<8;++k){ 133 int ni=i+mv[k][0]; 134 int nj=j+mv[k][1]; 135 if(in_map(ni,nj)){ 136 //从点[i,j]的out连接点[ni,nj]的inn 137 add_edge(_out(i,j),_inn(ni,nj),INF,+1); 138 add_edge(_inn(ni,nj),_out(i,j),000,-1); 139 } 140 } 141 } 142 } 143 //棋子数变动->No solution 144 if(cnt_1!=cnt_2){ 145 puts("-1"); 146 return 0; 147 } 148 //然后跑费用流 149 int max_flow=0,min_cost=0; 150 while(spfa(s,t)){ 151 max_flow+=flow[t]; 152 min_cost+=flow[t]*dis[t]; 153 int u=t; 154 while(u!=s){ 155 e[pre_edge[u]^0].f-=flow[t]; 156 e[pre_edge[u]^1].f+=flow[t]; 157 u=pre_node[u]; 158 } 159 } 160 if(max_flow!=cnt_1){ 161 puts("-1"); 162 return 0; 163 } 164 printf("%d\n",min_cost); 165 }
转载于:https://www.cnblogs.com/zhangbuang/p/10638102.html
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