【BZOJ1471】不相交路径 题解（拓扑排序+动态规划+容斥原理）

题目描述

在有向无环图上给你两个起点和终点分别为$a,b,c,d$。问有几种路径方案使得能从$a$走到$b$的同时能从$c$走到$d$，且两个路径没有交点。

$1\leq n\leq 200,1\leq m\leq 5000$。

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经过了深刻地思考，你会发现，由于这是一个$DAG$图，我们可以将其转化为动态规划来做，同时我们先要将图建立成一个拓扑图。

然后你又经过了深刻地思考，你会发现这道题还需要容斥原理。

假设$g[i]$是从$a_{1}$和$b_{1}$到共同点i的路径总方案数，则可以得

$g[i]=f[a_{1}][i]*f[b_{1}][i]-\sum_{k=1}^{i-1} g[k]*f[k][i]^2$

则可以得

$ans=f[a_{1}][b_{1}]*f[a_{2}][b_{2}]-\sum_{k=1}^{n} g[k]*f[k][a_{2}]*f[k][b_{2}]$

由于数据范围较小，知道了思路是个OIer都有方法将其实现，不存在卡时间的问题。

#include<bits/stdc++.h>
#define int unsigned long long
using namespace std;
const int maxn=205;
struct node
{
    int next,to;
}edge[200005];
int head[200005];
int g[maxn],f[maxn][maxn],in[maxn],pos[maxn];
int n,m,u,v,a,b,c,d,cnt,tot,ans;
queue<int> q;
void add(int from,int to)
{
    edge[++tot].next=head[from];
    edge[tot].to=to;
    head[from]=tot;
    in[to]++;
}
inline int read()
{
    int x=0,f=1;char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch)){if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
    while(isdigit(ch)){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
    return x*f;
}
signed main()
{
    n=read(),m=read();
    for (int i=1;i<=m;i++)
    {
        u=read(),v=read();
        add(u,v);
    }
    a=read(),b=read(),c=read(),d=read();
    for (int i=1;i<=n;i++) if (!in[i]) q.push(i);
    while(!q.empty())
    {
        int now=q.front();q.pop();
        pos[++cnt]=now;
        for (int i=head[now];i;i=edge[i].next)
        {
            int to=edge[i].to;
            in[to]--;
            if (!in[to]) q.push(to);
        }
    }
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        u=pos[i];f[u][u]=1;
        for (int j=i;j<=n;j++)
        {
            v=pos[j];
            for (int k=head[v];k;k=edge[k].next){
                int to=edge[k].to;
                f[u][to]+=f[u][v];
            }
        }
    }
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        u=pos[i];
        g[u]=f[a][u]*f[c][u];
        for (int j=1;j<i;j++)
        {
            v=pos[j];
            g[u]-=g[v]*f[v][u]*f[v][u];
        }
    }
    ans=f[a][b]*f[c][d];
    for (int i=1;i<=n;i++) u=pos[i],ans-=g[u]*f[u][b]*f[u][d];
    printf("%lld",ans);
    return 0;
}