分析
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这一题和AcWing 1169. 糖果是一模一样的,代码粘贴过来可以通过该题。
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这一题还可以通过使用SCC来求解,但是注意并不是所有的差分约束问题都可以会用SCC来求解。
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这一题可以使用SCC求解,是因为这一题的图比较特殊
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依次分析题目中给的5个条件:
(1)$A==B \iff A \ge B, B \ge A$;
(2)$A<B \iff B \ge A + 1$;
(3)$A \ge B \iff A \ge B$;
(4)$A > B \iff A \ge B + 1$;
(5)$A \le B \iff B \ge A$;
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另外这个题目还有一个隐含条件:每个小朋友都要分到糖果,因此$x \ge 1$。因此我们可以建立一个虚拟源点$x_0=0$,则有:$x_i \ge x_0+1,i=1,…,n$。
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根据不等式$x_i \ge x_0+1$可以建立从0号点到任意点的边,边权为1,因为可以到达任意点,所以可以到达任意边。
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这一题需要求解是否存在正环,如果不存在正环需要求解一下每个点到0号点的最短距离之和。
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因为本题中所有的边权值都是大于等于0的,我们可以首先求出所有的强联通分量,只要SCC中存在至少一条边的边权为1,则说明该SCC包含正环,无解;当所有SCC中的边权都为0是,存在解,每个SCC中的点到0号点的距离相同,可以看成一个点,采用缩点的技巧;然后相当于在新图(DAG)上求解每个点到0号点的最长路,直接使用递推即可。
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总结一下,本题的过程是(这一类的题目都是这个套路):
(1)使用tarjan算法求SCC;
(2)缩点建图;
(3)依据拓扑序递推;
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需要建立的边数:如果K取$10^5$,所有的条件都是(1),需要$2 \times 10^5$条边,同时还要从虚拟源点建立边,需要$10^5$条,因此一共需要$3 \times 10^5$条边。又因为需要建新图,需要$6 \times 10^5$。
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另外如果每颗恒星的亮度是单调递增的,则结果可能爆int,因此需要使用long long存储结果。
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 100010, M = 600010;
int n, m;
int h[N], hs[N], e[M], w[M], ne[M], idx;
int dfn[N], low[N], timestamp;
int stk[N], top;
bool in_stk[N];
int id[N], scc_cnt, sz[N];
int dist[N]; // 最长路径
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) {
dfn[u] = low[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 (low[u] == dfn[u]) {
++scc_cnt;
int y;
do {
y = stk[top--];
in_stk[y] = false;
id[y] = scc_cnt;
sz[scc_cnt]++;
} while (y != u);
}
}
int main() {
memset(h, -1, sizeof h);
memset(hs, -1, sizeof hs);
scanf("%d%d", &n, &m);
while (m--) {
int t, a, b;
scanf("%d%d%d", &t, &a, &b);
if (t == 1) add(h, a, b, 0), add(h, b, a, 0);
else if (t == 2) add(h, a, b, 1);
else if (t == 3) add(h, b, a, 0);
else if (t == 4) add(h, b, a, 1);
else add(h, a, b, 0);
}
for (int i = 1; i <= n; i++) add(h, 0, i, 1);
// (1) 0号点可以到所有点
tarjan(0);
// (2) 缩点建图
bool success = true; // 代表是否存在解
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) {
success = false;
break;
}
} else add(hs, a, b, w[j]);
}
if (!success) break;
}
// (3) 依据拓扑序递推
if (!success) puts("-1");
else {
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]);
}
LL res = 0;
for (int i = 1; i <= scc_cnt; i++) res += (LL) dist[i] * sz[i];
printf("%lld\n", res);
}
return 0;
}