tarjan强连通分量 差分约束 dp T3 368. 银河 - AcWing题库
银河中的恒星浩如烟海,但是我们只关注那些最亮的恒星。
我们用一个正整数来表示恒星的亮度,数值越大则恒星就越亮,恒星的亮度最暗是 。
现在对于 颗我们关注的恒星,有 对亮度之间的相对关系已经判明。
你的任务就是求出这 颗恒星的亮度值总和至少有多大。
输入格式
第一行给出两个整数 和 。
之后 行,每行三个整数 ,表示一对恒星 之间的亮度关系。恒星的编号从 开始。
如果 ,说明 和 亮度相等。
如果 ,说明 的亮度小于 的亮度。
如果 ,说明 的亮度不小于 的亮度。
如果 ,说明 的亮度大于 的亮度。
如果 ,说明 的亮度不大于 的亮度。
输出格式
输出一个整数表示结果。
若无解,则输出 。
数据范围
输入样例:
5 7
1 1 2
2 3 2
4 4 1
3 4 5
5 4 5
2 3 5
4 5 1
输出样例:
11
思路
求亮度总和的最小值, 既然是由多个不等式约束, 那就是差分约束, 建一个不等式图求一遍最长路即可。 条件转化为:
- ,
接着需要找一个超级源点和绝对值, 恒星的亮度最暗是1, 那就让 号点与所有点连一条边权为 1 的边即可。
于是我们得到了一个只含有正权边且可能有正环的有向图。若采用SPFA时间复杂度是 会超时, 通过优化技巧可以过这道题, 不过还可以用tarjan缩点达到 的时间复杂度。
经过tarjan缩点处理后是一个拓扑图, 可以用 dp求解最长路。而判断正环的话, 需要在建图的时候, 若两点在一个连通分量内, 且其边权值大于0, 则该连通分量内存在正环, 无解。
代码
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <cmath>
#define size Size
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10, M = 6e5 + 10;
typedef long long LL;
int h[N], hs[N], e[M], ne[M], w[M], idx;
int dfn[N], low[N], timestamp;
int stk[N], top;
bool in_stk[N];
int id[N], scc_cnt, size[N];
int n,m;
LL dist[N];
void add(int h[], int a, int b, int c)
{
e[idx] = b, w[idx] = c, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}
void tarjan(int u)
{
low[u] = dfn[u] = timestamp++;
stk[++top] = u, in_stk[u] = true;
for(int i = h[u]; ~i; i = ne[i])
{
int j = e[i];
if(!dfn[j])
{
tarjan(j);
low[u] = min(low[u], low[j]);
}
else if(in_stk[j]) low[u] = min(low[u], dfn[j]);
}
if(dfn[u] == low[u])
{
++scc_cnt;
int y;
do {
y = stk[top--];
in_stk[y] = false;
id[y] = scc_cnt;
size[scc_cnt]++;
}while(y != u);
}
}
int main()
{
memset(h,-1,sizeof h);
memset(hs, -1, sizeof hs);
cin >> n >> m;
while(m--)
{
int a, b, c;
cin >> c >> a >> b;
if(c == 1) add(h,a,b,0), add(h,b,a,0);
else if(c == 2) add(h,a, b, 1);
else if(c == 3) add(h,b,a,0);
else if(c == 4) add(h,b, a, 1);
else add(h,a,b,0);
}
for(int i = 1; i <= n; i++) add(h,0,i,1);
tarjan(0);
bool flag = true;
for(int i = 0; i <= n; i++)
{
for(int j = h[i]; ~j; j = ne[j])
{
int k = e[j];
int a = id[i], b = id[k];
if(a == b)
{
if(w[j] > 0)
{
flag = false;
break;
}
}
else add(hs, a,b, w[j]);
}
if(!flag) break;
}
if(!flag) cout << -1 << endl;
else
{
LL res = 0;
for(int i = scc_cnt; i; i--)
{
for(int j = hs[i]; ~j; j = ne[j])
{
int k = e[j];
dist[k] = max(dist[k], dist[i] + w[j]);
}
}
for(int i = 1; i <= scc_cnt; i++)
res += (LL)dist[i]*size[i];
cout << res << endl;
}
return 0;
}