很妙的一道题
对于每个格子,它合法与否,只跟它上下左右的相邻格子有关,所以可以想到黑白染色
(用 (i,j) 表示 i 行 j 列的格子,我把 (i+j) %2 == 0 的格子染成白色,把(i+j)%2 == 1 的格子染成黑色)
关键是怎么描述旋转操作
我朴实的想法是给每个格子建四个点,每个点代表格子可通过旋转达到的一种状态,从格子的初始状态向格子其它状态连边,然后把格子间可以匹配的状态连起来,再然后……就没有然后了
看了题解,真的被惊到了
还是把每个格子拆成4个节点,对应四个方向上的接口
从源点向白格的接口连流量上界1,费用0的边
从黑格的接口向汇点连流量上界1,费用0的边
从黑格的接口向可以匹配的白格的接口连流量上界1,费用0的边
然后旋转操作,就可以通过一种神奇方式描述出来:
A
D O B
C
把这个看成一个白格(黑格类似,只是连边方向相反)
边(u->v,f,w)代表从 u 到 v,流量上界 f,费用 w 的边
下文描述的旋转方向均为顺时针
1.此格有1个接口:
A
|
D O B
C
(A->B ,1,1)) 对应转90度
(A->C, 1,2)) 对应转180度
(A->D ,1,1)) 对应转270度
2.此格有2个接口:
情况1:
A
|
D O —— B
C
(A->C, 1,1)) 对应转90度
(B->D ,1,1)) 对应转270度
(A->C, 1,1))+(B->D ,1,1)) 对应转180度
情况2:
A
|
D O B
|
C
不能转,忽略
3.此格有3个接口:
A
|
D O —— B
|
C
(A->D ,1,1)) 对应转270度
(B->D, 1,2)) 对应转180度
(C->D ,1,1)) 对应转90度
4.此格有4个接口:
A
|
D —— O —— B
|
C
转了也没区别,忽略
建完图后跑最小费用最大流即可
如果我表达不清的话,这是样例1的建图,很丑,凑合着看吧
图上标的数代表费用,没标的边默认费用为0,所有边的流量上界默认为1
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
using namespace std;
const int inf=0x7fffffff;
const int N=8100;
const int M=200010;
struct Edge{
int u,v,f,w,nxt;
}edge[M<<1];
int s,t,head[N],cnt,maxflow,mincost,dis[N],inque[N],pre[N];
queue<int> q;
int n,m,id[2005][2005][4],num,gr[2005][2005],tot;
void add(int u,int v,int f,int w){
edge[cnt].u=u;edge[cnt].v=v;edge[cnt].f=f;edge[cnt].w=w;edge[cnt].nxt=head[u];head[u]=cnt++;
edge[cnt].u=v;edge[cnt].v=u;edge[cnt].f=0;edge[cnt].w=-w;edge[cnt].nxt=head[v];head[v]=cnt++;
}
bool spfa(){
memset(dis,0x7f,sizeof(dis));
memset(inque,0,sizeof(inque));
memset(pre,-1,sizeof(pre));
dis[s]=0;
q.push(s);inque[s]=1;
while(!q.empty()){
int u=q.front();
q.pop();inque[u]=0;
for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].nxt){
int v=edge[i].v;
if(edge[i].f>0&&dis[v]>dis[u]+edge[i].w){
dis[v]=dis[u]+edge[i].w;
pre[v]=i;
if(!inque[v]){
q.push(v);inque[v]=1;
}
}
}
}
if(pre[t]!=-1) return 1;
return 0;
}
void EK(){
int flow;
while(spfa()){
flow=inf;
int x=pre[t];
while(x!=-1){
flow=min(edge[x].f,flow);
x=pre[edge[x].u];
}
x=pre[t];
while(x!=-1){
edge[x].f-=flow;
edge[x^1].f+=flow;
mincost+=flow*edge[x].w;
x=pre[edge[x].u];
}
maxflow+=flow;
}
}
int main(){
memset(head,-1,sizeof(head));
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
for(int k=0;k<4;k++)
id[i][j][k]=++num;
s=++num,t=++num;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=1;j<=m;j++){
scanf("%d",&gr[i][j]);
int tt=0,pos[5]={
-1,-1,-1,-1,-1},npos=-1;
for(int k=0;k<4;k++){
if(gr[i][j]&(1<<k)){
tot++;pos[++tt]=k;
if((i+j)%2==0) add(s,id[i][j][k],1,0);
else add(id[i][j][k],t,1,0);
}
else npos=k;
}
if(tt==1){
if((i+j)%2==0){
add(id[i][j][pos[1]],id[i][j][(pos[1]+1)%4],1,1);
add(id[i][j][pos[1]],id[i][j][(pos[1]+2)%4],1,2);
add(id[i][j][pos[1]],id[i][j][(pos[1]+3)%4],1,1);
}
else{
add(id[i][j][(pos[1]+1)%4],id[i][j][pos[1]],1,1);
add(id[i][j][(pos[1]+2)%4],id[i][j][pos[1]],1,2);
add(id[i][j][(pos[1]+3)%4],id[i][j][pos[1]],1,1);
}
}
else if(tt==2){
if(pos[2]-pos[1]==2) continue;
if((i+j)%2==0){
add(id[i][j][pos[1]],id[i][j][(pos[1]+2)%4],1,1);
add(id[i][j][pos[2]],id[i][j][(pos[2]+2)%4],1,1);
}
else{
add(id[i][j][(pos[1]+2)%4],id[i][j][pos[1]],1,1);
add(id[i][j][(pos[2]+2)%4],id[i][j][pos[2]],1,1);
}
}
else if(tt==3){
if((i+j)%2==0){
add(id[i][j][(npos+1)%4],id[i][j][npos],1,1);
add(id[i][j][(npos+2)%4],id[i][j][npos],1,2);
add(id[i][j][(npos+3)%4],id[i][j][npos],1,1);
}
else{
add(id[i][j][npos],id[i][j][(npos+1)%4],1,1);
add(id[i][j][npos],id[i][j][(npos+2)%4],1,2);
add(id[i][j][npos],id[i][j][(npos+3)%4],1,1);
}
}
else continue;
}
}
//一开始这一块的建图错了
int dx[]={
-1,0,1,0};
int dy[]={
0,1,0,-1};
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=1;j<=m;j++){
if((i+j)%2==0){
for(int k=0;k<=3;k++){
int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
if(x<1||x>n||y<1||y>m) continue;
add(id[i][j][k],id[x][y][(k+2)%4],1,0);
}
}
}
}
EK();
if(tot%2!=0||maxflow!=tot/2) printf("-1\n"); //注意还要判断tot%2!=0的情况
else printf("%d\n",mincost);
return 0;
}