GGS-DDU(最小树形图)

原题: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4966

题意:

n门课,a[i]代表第i门课的满分,有m个补习班,参数abcdv:第a门课需要b分才能报,使第c门课分数提高到d,费用v。

问至少多少钱才能所有课都满分,不行输出-1。

解析:

将所有课程的每一个分数看成一个点,要求满分的点都被选上,而且高分选上低分显然也会被选上。所以就变成了最小树形图:在一个有向图中,从一个根开始,使用最小花费,连接所有节点。

连边:根到所有课的0分点建花费0的边,所有i分点到i-1分点建花费0的边,再加上题目中的边。

#include <cstdio>
#include <cstring>

const int MAXNODE = 1010;
const int MAXEDGE = 100010;
typedef int Type;
const Type INF = 0x3f3f3f3f;

struct Edge {
    int u, v;
    Type dis;
    Edge() {}
    Edge(int u, int v, Type dis): u(u), v(v), dis(dis) {}
};

struct Directed_MT{
    int n, m;
    Edge edges[MAXEDGE];
    int vis[MAXNODE];
    int pre[MAXNODE];
    int id[MAXNODE];
    Type in[MAXNODE];

    void init(int n) {
        this->n = n;
        m = 0;
    }

    void AddEdge(int u, int v, Type dis) {
        edges[m++] = Edge(u, v, dis);
    }

    Type DirMt(int root) {
        Type ans = 0;
        while (1) {
            //初始化
            for (int i = 0; i < n; i++) in[i] = INF;

            for (int i = 0; i < m; i++) {
                int u = edges[i].u;
                int v = edges[i].v;
                //找寻最小入边,删除自环
                if (edges[i].dis < in[v] && u != v) {
                    in[v] = edges[i].dis;
                    pre[v] = u;
                }
            }

            //如果没有最小入边,表示该点不连通,则最小树形图形成失败
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (i == root) continue;
                if (in[i] == INF) return -1;
            }

            int cnt = 0;//记录缩点
            memset(id, -1, sizeof(id));
            memset(vis, -1, sizeof(vis));
            in[root] = 0;//树根不能有入边
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                ans += in[i];
                int v = i;
                //找寻自环
                while (vis[v] != i && id[v] == -1 && v != root) {
                    vis[v] = i;
                    v = pre[v];
                }
                //找到自环
                if (v != root && id[v] == -1) {
                    //这里不能从i开始找,因为i有可能不在自环内
                    for (int u = pre[v]; u != v; u = pre[u])
                        id[u] = cnt;
                    id[v] = cnt++;
                }
            }

            //如果没有自环了,表示最小树形图形成成功了
            if (cnt == 0) break;

            //找到那些不是自环的,重新给那些点进行标记
            for (int i = 0; i < n; i++)
                if (id[i] == -1) id[i] = cnt++;

            for (int i = 0; i < m; i++) {
                int v = edges[i].v;
                edges[i].v = id[edges[i].v];
                edges[i].u = id[edges[i].u];
                if (edges[i].u != edges[i].v)
                    edges[i].dis -= in[v];
            }
            //缩点完后,点的数量就边了
            n = cnt;
            root = id[root];
        }
        return ans;
    }
}MT;

int a[51],sum[51];
int idx(int i,int j){
    return sum[i-1]+j;
}

//点与边从0开始到n-1/m-1
int main(){int n,m;while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
    if(!n&&!m)break;
    sum[0]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",a+i),sum[i]=sum[i-1]+a[i]+1;
    MT.init(sum[n]);

    for(int i=1;i<=n;i++){
        for(int j=1;j<=a[i];j++){
            MT.AddEdge(idx(i,j),idx(i,j-1),0);
        }
        MT.AddEdge(0,idx(i,0),0);
    }
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int a,b,c,d,v;
        scanf("%d%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d,&v);
        MT.AddEdge(idx(a,b),idx(c,d),v);
    }
    int cost=MT.DirMt(0);
    printf("%d\n",cost);
}}

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