bzoj 1854 游戏 二分图匹配 || 并查集

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Description

lxhgww最近迷上了一款游戏，在游戏里，他拥有很多的装备，每种装备都有2个属性，这些属性的值用[1,10000]之间的数表示。当他使用某种装备时，他只能使用该装备的某一个属性。并且每种装备最多只能使用一次。 游戏进行到最后，lxhgww遇到了终极boss，这个终极boss很奇怪，攻击他的装备所使用的属性值必须从1开始连续递增地攻击，才能对boss产生伤害。也就是说一开始的时候，lxhgww只能使用某个属性值为1的装备攻击boss，然后只能使用某个属性值为2的装备攻击boss，然后只能使用某个属性值为3的装备攻击boss……以此类推。 现在lxhgww想知道他最多能连续攻击boss多少次？

Input

输入的第一行是一个整数N，表示lxhgww拥有N种装备 接下来N行，是对这N种装备的描述，每行2个数字，表示第i种装备的2个属性值

Output

输出一行，包括1个数字，表示lxhgww最多能连续攻击的次数。

Sample Input

3
1 2
3 2
4 5

Sample Output

2

HINT

【数据范围】
对于30%的数据，保证N < =1000
对于100%的数据，保证N < =1000000

思路

参考：
http://hzwer.com/2950.html
http://blog.csdn.net/PoPoQQQ/article/details/41544997

法一：二分图最大匹配

思路同bzoj 1911.

将每种武器和它的两种属性连边，因为属性数为\(1e3\)，武器数为\(1e6\)，故用属性去匹配武器，这也符合属性从小到大连续的要求。

注意点，匈牙利算法中每次都要初始化\(used[]\)数组，在这里代价太高，故可用时间戳代替（一开始将时间戳开成了\(bool\)数组玄学到哭泣）。

法二：并查集

十分巧妙。

将武器的属性抽象成点，考虑在同一种武器的两种属性间连边。

如果一个联通块了呈树形结构，且树中节点为\(x\)个，则能从中取\(x-1\)个武器。
方式是每个点分配给它上面的那条边，这样，除了根节点之外的每个点都能分配到一条边。即这些\(x-1\)个属性都能对应到一个武器。

如果不是树形结构，且其中节点为\(x\)个，则能取\(x\)个武器。
因为不是树，所以其中必然有环。那么，给环上的每个点分配它顺时针方向的一条边，给不在环上的点分配靠近环方向的边。这样，每个点都能分配到一条边。即\(x\)个属性每个都能对应到一个武器。

可以考虑用并查集来做。祖先节点为编号最大的节点，其是否可以被选择不确定，其子孙节点都是可以选择的（详见上面讨论的两种情况）。

考虑在\(x\)和\(y\)之间加边，
如果\(x\)的祖先\(fx\)与\(y\)的祖先\(fy\)相同，则说明加出了环，则祖先节点本身也可被选择；
如果不同，则让两个祖先中较小的那个未被选择的能够被选择。

最后从小到大扫描一遍，不连续即停。

小结

两种不同的建图方式，两种做法，都很有启发意义。

Code

Ver. 1

#include <bits/stdc++.h>
#define maxn 10000
#define maxm 1000010
using namespace std;
typedef long long LL;
struct Edge {
    int to, ne;
    Edge(int _to=0, int _ne=0) : to(_to), ne(_ne) {}
}edge[maxm * 2];
int tot, ne[maxm], T, match[maxm], vis[maxm];
void add(int u, int v) {
    edge[tot] = Edge(v, ne[u]);
    ne[u] = tot++;
}
int find(int u) {
    for (int i = ne[u]; ~i; i = edge[i].ne) {
        int v = edge[i].to;
        if (vis[v] != T) {
            vis[v] = T;
            if (!match[v] || find(match[v])) {
                match[v] = u;
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    tot = 0; memset(ne, -1, sizeof(ne));
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x, y;
        scanf("%d%d", &x, &y);
        add(x, i), add(y, i);
    }
    int i = 1;
    for (; i <= maxn; ++i) {
        ++T;
        if (!find(i)) break;
    }
    printf("%d\n", i-1);
    return 0;
}

Ver. 2

#include <bits/stdc++.h>
#define maxn 10000
using namespace std;
typedef long long LL;
bool vis[maxn+10];
int fa[maxn+10];
int find(int x) { return fa[x] == x ? x : fa[x] = find(fa[x]); }
int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 1; i <= maxn; ++i) fa[i] = i;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int x, y;
        scanf("%d%d", &x, &y);
        x = find(x), y = find(y);
        if (x == y) vis[x] = true;
        else {
            if (x > y) swap(x, y);
            if (vis[x]) vis[y] = true;
            else vis[x] = true;
            fa[x] = y;
        }
    }
    int i=1;
    for (; i <= maxn && vis[i]; ++i);
    printf("%d\n", i-1);
    return 0;
}