分析
- 分析题目可知,此题让我们求解一个环,使得
$$ \frac{\sum f_i}{\sum t_i} \quad f_i是环上的点的权值,t_i是环上边的权值 $$
取得最大值。
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所有形如这样的问题,有一个统一的名称:01分数规划。这样的问题一般都可以采用二分来解决。
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针对本题,因为$1\le f[i],t[i] \le 1000$,所以答案所在的范围是:(0, 1000],可以对该区间进行二分。
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对于区间[l, r]以及mid=(l + r) / 2,如果有
$$ \frac{\sum f_i}{\sum t_i} > mid $$
则说明答案在[mid, r]之间,否则答案在[l, mid]之间,接着二分即可。
- 对上面的不等式进行变形:
$$ \frac{\sum f_i}{\sum t_i} > mid \\ \sum f_i - mid \times \sum t_i > 0 \\ \sum (f_i-mid \times t_i) > 0 $$
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根据上面的变形,我们可以将点上的权值变到出边上去,即每条边的权值变为$f_i-mid \times t_i$,这样方便我们处理。
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在变换边权之后,最终问题就转化成了:图中是否存在正环。
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那么如何求解正环呢?可以将所有的边权取个反,问题就变成了是否存在负环;但是实际上我们不需要这样做,我们只需要求最长路径即可。
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 1010, M = 5010;
int n, m;
int wf[N]; // 每个点的权值
int h[N], e[M], wt[M], ne[M], idx;
double dist[N];
int cnt[N]; // cnt[i]表示到达i的最长路径经过的边数
int q[N]; // 循环队列
bool st[N]; // 代表点是否在队列中
void add(int a, int b, int c) {
e[idx] = b, wt[idx] = c, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}
bool check(double mid) {
// 该函数会被调用多次,因此需要初始化cnt
memset(cnt, 0, sizeof cnt);
// dist不需要初始化,因为存在正环的话,到达该点的距离会被更新为+∞
// st不需要初始化,因为最终队列为空,st的值会全部变为false
int hh = 0, tt = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
q[tt++] = i;
st[i] = true;
}
while (hh != tt) {
int t = q[hh++];
if (hh == N) hh = 0;
st[t] = false;
for (int i = h[t]; ~i; i = ne[i]) {
int j = e[i];
if (dist[j] < dist[t] + wf[t] - mid * wt[i]) { // 求负环这里是>
dist[j] = dist[t] + wf[t] - mid * wt[i];
cnt[j] = cnt[t] + 1;
if (cnt[j] >= n) return true;
if (!st[j]) {
q[tt++] = j;
if (tt == N) tt = 0;
st[j] = true;
}
}
}
}
return false;
}
int main() {
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> wf[i];
memset(h, -1, sizeof h);
while (m--) {
int a, b, c;
cin >> a >> b >> c;
add(a, b, c);
}
double l = 0, r = 1010;
while (r - l > 1e-4) {
double mid = (l + r) / 2;
if (check(mid)) l = mid;
else r = mid;
}
printf("%.2lf\n", l);
return 0;
}