\(\quad\) 与网络流有关的最值有三个:最大流,最小费用,最小割。这道题是最小割。想了好久,终于想明白最小割应该怎么用。

\(\quad\) 先找出矛盾的事物。在这道题中,两件事是矛盾的:做实验 \(E_i\) 和不取\(E_i\) 要求的任意一个器材 \(I_j\)。上面的 \(5\) 个点依次表示做实验 \(E_1, E_2,...,E_5\),下面的 \(5\) 个点依次表示不取器材 \(I_1,I_2,...,I_5\)。(当然,实际情况中实验个数和器材个数不一定相等)

LibreOJ #6001. 「网络流 24 题」太空飞行计划-LMLPHP

\(\quad\) 初始情况下,每个点都存在。其中,上面的 \(5\) 个点提供了 \(\sum_{i=1}^5p_i\) 的收益,下面的 \(5\) 个点提供了 \(0\) 的收益。这样的情况是非法的,因为它允许了一些矛盾的点存在。比方说,\(E_5\) 要求的器材有 \(I_3\),那么做 \(E_5\) 和不取 \(I_3\) 这两个点就是矛盾的,不能共存。

LibreOJ #6001. 「网络流 24 题」太空飞行计划-LMLPHP

\(\quad\) 用连线来表示这种矛盾关系:有边相连的两个点是矛盾的。为了使情况合法,必须去掉一些点。去掉点有代价,比如,去掉不取 \(I_3\) 就是取 \(I_3\),代价为 \(I_3\) 的价格 \(c_3\);去掉做 \(E_2\) 的代价就是就是 \(E_2\) 的利润 \(p_2\)。我们的目的是使任意一条连线的两边都至多存在一个点,代价最小。换言之,要求通过删去一些点使得图的上半部分与下半部分不联通。

LibreOJ #6001. 「网络流 24 题」太空飞行计划-LMLPHP

\(\quad\) 这就可以加上源点汇点,转换为图的最小割了。其中,\(t\) 与 \(E_i\) 的边的容量是去掉它的代价,即 \(p_i\);\(s\) 与 不取 \(I_i\) 的边的容量是去掉它的代价,即 \(c_i\)。其余边容量为 \(+\infty\)。

LibreOJ #6001. 「网络流 24 题」太空飞行计划-LMLPHP

\(\quad\) 删去一条红边就代表删去对应的点;图的最小割就是最小代价。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue> std::string str;
int it;
#define getchar() str[it++] int read(void){
if(it == str.length())
return EOF;
int res = 0; char ch = getchar();
while(ch < '0' || ch > '9'){
if(it == str.length())
return EOF;
ch = getchar();
}
while(ch >= '0' && ch <= '9'){
res = res * 10 + ch - 48;
if(it == str.length())
return res;
ch = getchar();
}
return res;
} const int MAXN = 3e2 + 19, MAXM = MAXN * MAXN + MAXN + MAXN, INF = 0x3f3f3f3f; struct Edge{
int to, next, c;
}edge[MAXM]; int cnt = -1, head[MAXN]; inline void add(int from, int to, int c){
edge[++cnt].to = to;
edge[cnt].c = c;
edge[cnt].next = head[from];
head[from] = cnt;
} int m, n;
int ans, c, p; int dep[MAXN]; int bfs(void){
std::queue<int>q; q.push(0);
std::memset(dep, 0, sizeof dep); dep[0] = 1;
while(!q.empty()){
int node = q.front(); q.pop();
for(int i = head[node]; i != -1; i = edge[i].next)
if(!dep[edge[i].to] && edge[i].c)
dep[edge[i].to] = dep[node] + 1, q.push(edge[i].to);
}
return dep[n + m + 1];
} inline int min(const int& a, const int& b){
return a < b ? a : b;
} int dfs(int node, int flow){
if(node == n + m + 1 || !flow)
return flow;
int stream = 0, f;
for(int i = head[node]; i != -1; i = edge[i].next)
if(dep[edge[i].to] == dep[node] + 1 && (f = dfs(edge[i].to, min(flow, edge[i].c)))){
flow -= f, stream += f;
edge[i].c -= f, edge[i ^ 1].c += f;
if(!flow)
break;
}
return stream;
} int dinic(void){
int flow = 0;
while(bfs())
flow += dfs(0, 0x3f3f3f3f);
return flow;
} int main(){
std::memset(head, -1, sizeof head);
std::cin >> m >> n; std::getline(std::cin, str);
for(int i = 1; i <= m; ++i){
std::getline(std::cin, str); it = 0;
ans += (p = read());
add(0, i, p), add(i, 0, 0);
int u;
while((u = read()) != EOF)
add(i, m + u, INF), add(m + u, i, 0);
}
for(int i = 1; i <= n; ++i){
std::cin >> c;
add(m + i, m + n + 1, c), add(m + n + 1, m + i, 0);
}
ans -= dinic();
for(int i = 1; i <= m; ++i)
if(dep[i])
std::printf("%d ", i);
std::putchar('\n');
for(int i = 1; i <= n; ++i)
if(dep[m + i])
std::printf("%d ", i);
std::putchar('\n');
printf("%d\n", ans);
return 0;
}

行末空格真的烦...

05-11 21:56