[BZOJ2427]:[HAOI2010]软件安装(塔尖+DP)
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题目描述
现在我们的手头有N个软件,对于一个软件i,它要占用${W}_{i}$的磁盘空间,它的价值为${V}_{i}$。我们希望从中选择一些软件安装到一台磁盘容量为M计算机上,使得这些软件的价值尽可能大(即${V}_{i}$的和最大)。
但是现在有个问题:软件之间存在依赖关系,即软件i只有在安装了软件j(包括软件j的直接或间接依赖)的情况下才能正确工作(软件i依赖软件j)。幸运的是,一个软件最多依赖另外一个软件。如果一个软件不能正常工作,那么它能够发挥的作用为0。
我们现在知道了软件之间的依赖关系:软件i依赖软件${D}_{i}$。现在请你设计出一种方案,安装价值尽量大的软件。一个软件只能被安装一次,如果一个软件没有依赖则${D}_{i}$=0,这时只要这个软件安装了,它就能正常工作。
输入格式
第1行:N, M
第2行:${W}_{1}$,${W}_{2}$,...,${W}_{i}$,...,${W}_{n}$
第3行:${V}_{1}$,${V}_{2}$,...,${V}_{i}$,...,${V}_{n}$
第4行:${D}_{1}$,${D}_{2}$,...,${D}_{i}$,...,${D}_{n}$
输出格式
一个整数,代表最大价值。
样例
样例输入:
3 10
5 5 6
2 3 4
0 1 1
样例输出:
5
数据范围与提示
0≤N≤100,0≤M≤500;0≤${W}_{i}$≤M;0≤${V}_{i}$≤1000;0≤${D}_{i}$≤N,${D}_{i}$≠i。
题解
看到这道题聪明的你应该会想到[NOIP2016]金明的预算方案。
可是这道题显然是那道题的升级版,一个软件在依赖别的软件的同时还有可能被另一个软件依赖,但是好消息是每一个软件只会依赖一个软件。
那么我们可以考虑树上DP。
首先,因为存在环,所以考虑塔尖的带权缩点,然后建立新图。
然后,将存好的这棵树进行先序遍历(DFS序),将遍历序存入队列que,并记录以i为跟节点的子树的大小coun。
所好了这些预处理之后,我们就可以愉快的进行DP啦~
先来定义DP,dp[i][j]表示从第i个软件到第n个软件,最多花费磁盘空间j所能获得的价值。
变成了01背包,对于每一个节点,会有两种情况:
1.安装它:占用磁盘空间,获得价值。
2.不安装:那么它的子树也不能安装。
那么写出状态转移方程:dp[i][j]=max(dp[i+1][j-w[que[i]]]+v[que[i]],dp[i+coun[que[i]]][j])。
时间复杂度:O(NM)。
模板题,一定要理解透彻!!!
代码时刻
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; struct rec { int nxt; int to; }e[101],wzc[101];//e为旧图,wzc为新图 int head[101],cnt,headw[101],cntw; int w[101],v[101],d[101],new_w[101],new_v[101];//注意此处d为新图中点的出度,后面两个数组也用在新图 int que[101],coun[101];//如题解 int dp[501][501]; int dfn[101],low[101],sta[101],ins[101],c[101],num,top,tot;//塔尖用 void add(int x,int y)//旧图建边 { e[++cnt].nxt=head[x]; e[cnt].to=y; head[x]=cnt; } void add_w(int x,int y)//新图建边 { wzc[++cntw].nxt=headw[x]; wzc[cntw].to=y; headw[x]=cntw; } void tarjan(int x)//塔尖带权缩点 { dfn[x]=low[x]=++num; sta[++top]=x; ins[x]=1; for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt) { if(!dfn[e[i].to]) { tarjan(e[i].to); low[x]=min(low[x],low[e[i].to]); } else if(ins[e[i].to]) low[x]=min(low[x],dfn[e[i].to]); } if(dfn[x]==low[x]) { tot++; int y; do { y=sta[top--]; ins[y]=0; c[y]=tot; new_w[tot]+=w[y]; new_v[tot]+=v[y]; }while(x!=y); } } void dfs(int x)//dfs预处理 { que[++que[0]]=x; coun[x]=1; for(int i=headw[x];i;i=wzc[i].nxt) { dfs(wzc[i].to); coun[x]+=coun[wzc[i].to]; } } int main() { int n,m; scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&w[i]); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&v[i]); for(int i=1;i<=n;i++) { int y; scanf("%d",&y); if(y)add(y,i); } for(int i=1;i<=n;i++) if(!dfn[i])tarjan(i); for(int x=1;x<=n;x++) for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt) if(c[x]!=c[e[i].to]) { add_w(c[x],c[e[i].to]); d[c[e[i].to]]++; } for(int i=1;i<=tot;i++) if(!d[i])add_w(0,i);//将森林连成树 que[0]=-1; dfs(0); for(int i=tot;i;i--) for(int j=0;j<=m;j++) { if(j>=new_w[que[i]])dp[i][j]=max(dp[i+1][j-new_w[que[i]]]+new_v[que[i]],dp[i+coun[que[i]]][j]);//dp else dp[i][j]=dp[i+coun[que[i]]][j]; } cout<<dp[1][m]<<endl; return 0; }
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