最大权闭合子图

参考博客:https://www.cnblogs.com/dilthey/p/7565206.html

什么是最大权闭合子图?

给你一个图(数字表示点权)
在这里插入图片描述
让你在其中选点(选了就要跟着选它连向的点),使得权值最大,问选法。
如图最大权闭合子图为 7 => -1 => -3

如何求解?

我们可以用最小割求解。
在这里插入图片描述
我们把 S 向正权点连一条容量为权值的边,把负权点连一条容量为权值绝对值的边。
同时把原图的边权改为 INF,求最小割,如下图。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
因为INF的边不会被割掉,很容易发现,S图是一个闭合子图,由于割掉的边的和是最小的,所以把代表正的点的边不选,代表负的点的边选,就是最优的选法。

综上所述,最大权闭合子图就是 S图,最大值就是 “正权点和-最小割”

模板题:[NOI2009]植物大战僵尸

题目描述

Plants vs. Zombies(PVZ)是最近十分风靡的一款小游戏。Plants(植物)和Zombies(僵尸)是游戏的主角,其中Plants防守,而Zombies进攻。该款游戏包含多种不同的挑战系列,比如Protect Your Brain、Bowling等等。其中最为经典的,莫过于玩家通过控制Plants来防守Zombies的进攻,或者相反地由玩家通过控制Zombies对Plants发起进攻。

现在,我们将要考虑的问题是游戏中Zombies对Plants的进攻,请注意,本题中规则与实际游戏有所不同。游戏中有两种角色,Plants和Zombies,每个Plant有一个攻击位置集合,它可以对这些位置进行保护;而Zombie进攻植物的方式是走到植物所在的位置上并将其吃掉。

游戏的地图可以抽象为一个N行M列的矩阵,行从上到下用0到N–1编号,列从左到右用0到M–1编号;在地图的每个位置上都放有一个Plant,为简单起见,我们把位于第r行第c列的植物记为Pr, c。

Plants分很多种,有攻击类、防守类和经济类等等。为了简单的描述每个Plant,定义Score和Attack如下:

Score[Pr, c]

Zombie击溃植物Pr, c可获得的能源。若Score[Pr, c]为非负整数,则表示击溃植物Pr, c可获得能源Score[Pr, c],若为负数表示击溃Pr, c需要付出能源 -Score[Pr, c]。

Attack[Pr, c]

植物Pr, c能够对Zombie进行攻击的位置集合。

Zombies必须从地图的右侧进入,且只能沿着水平方向进行移动。Zombies攻击植物的唯一方式就是走到该植物所在的位置并将植物吃掉。因此Zombies的进攻总是从地图的右侧开始。也就是说,对于第r行的进攻,Zombies必须首先攻击Pr, M-1;若需要对Pr, c(0≤c<M-1)攻击,必须将Pr,M-1, Pr, M-2 … Pr, c+1先击溃,并移动到位置(r, c)才可进行攻击。

在本题的设定中,Plants的攻击力是无穷大的,一旦Zombie进入某个Plant的攻击位置,该Zombie会被瞬间消灭,而该Zombie没有时间进行任何攻击操作。因此,即便Zombie进入了一个Plant所在的位置,但该位置属于其他植物的攻击位置集合,则Zombie会被瞬间消灭而所在位置的植物则安然无恙(在我们的设定中,Plant的攻击位置不包含自身所在位置,否则你就不可能击溃它了)。

Zombies的目标是对Plants的阵地发起进攻并获得最大的能源收入。每一次,你可以选择一个可进攻的植物进行攻击。本题的目标为,制定一套Zombies的进攻方案,选择进攻哪些植物以及进攻的顺序,从而获得最大的能源收入。

输入输出格式

输入格式:
输入文件pvz.in的第一行包含两个整数N, M,分别表示地图的行数和列数。

接下来N×M行描述每个位置上植物的信息。第r×M + c + 1行按照如下格式给出植物Pr, c的信息:第一个整数为Score[Pr, c], 第二个整数为集合Attack[Pr, c]中的位置个数w,接下来w个位置信息(r’, c’),表示Pr, c可以攻击位置第r’ 行第c’ 列。

输出格式:

输出文件pvz.out仅包含一个整数,表示可以获得的最大能源收入。注意,你也可以选择不进行任何攻击,这样能源收入为0。

#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
 
bool vis[1005];
int n,m,tot,cnt,sum,h[1005],H[1005];
int id[50][50],val[1005],deg[1005];
int deth[1005],cur[1005],S,T;
struct Protect{
    int x,next;
}p[500005];
struct Edge{
    int x,cap,next;
}e[500005];
 
inline void add_protect(int x,int y){
    p[++tot].x=y,deg[y]++;
    p[tot].next=H[x],H[x]=tot;
}
 
inline void add_edge(int x,int y,int z){
    e[++tot].x=y,e[tot].cap=z;
    e[tot].next=h[x],h[x]=tot;
    e[++tot].x=x,e[tot].cap=0;
    e[tot].next=h[y],h[y]=tot;
}
 
bool bfs(){
    queue<int> q;
    memset(deth,-1,sizeof(deth));
    deth[S]=0,q.push(S),cur[S]=h[S];
    while(!q.empty()){
        int x=q.front();q.pop();
        for(int i=h[x];i;i=e[i].next){
            if(!e[i].cap||~deth[e[i].x])continue;
            deth[e[i].x]=deth[x]+1;
            cur[e[i].x]=h[e[i].x];
            q.push(e[i].x);
            if(e[i].x==T)return true;
        }
    }
    return false;
}
 
int dfs(int x,int flow){
    if(x==T)return flow;
    for(int &i=cur[x];i;i=e[i].next)
        if(e[i].cap&&deth[e[i].x]==deth[x]+1){
            int sum=dfs(e[i].x,min(flow,e[i].cap));
            if(sum>0){
                e[i].cap-=sum,e[i^1].cap+=sum;
                return sum;
            }
        }
    return 0;
}
 
int dinic(){
    int ans=0,k;
    while(bfs())
    while(k=dfs(S,1e9))ans+=k;
    return ans;
}
 
void top_sort(){
    queue<int> q;
    for(int i=1;i<=cnt;i++)
        if(!deg[i])vis[i]=true,q.push(i);
    while(!q.empty()){
        int x=q.front();q.pop();
        for(int i=H[x];i;i=p[i].next){
            deg[p[i].x]--;
            if(!deg[p[i].x]){
                vis[p[i].x]=true;
                q.push(p[i].x);
            }
        }
    }
}
 
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    for(int j=1;j<=m;j++)id[i][j]=++cnt;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    for(int j=1;j<=m;j++){
        int w,x,y;
        scanf("%d",val+id[i][j]);
        if(j<m)add_protect(id[i][j+1],id[i][j]);
        scanf("%d",&w);
        for(int k=1;k<=w;k++){
            scanf("%d%d",&x,&y);
            x++,y++;
            add_protect(id[i][j],id[x][y]);
        }
    }
    top_sort();
    tot=1,S=0,T=cnt+1,sum=0;
    for(int x=1;x<=cnt;x++){
        if(!vis[x])continue;
        if(val[x]>0)sum+=val[x];
        for(int i=H[x];i;i=p[i].next)
            if(vis[p[i].x]){
                add_edge(p[i].x,x,1e9);
            }
        if(val[x]>0)add_edge(S,x,val[x]);
        else add_edge(x,T,-val[x]);
    }
    printf("%d",sum-dinic());
}
posted @ 2018-10-03 11:29  ezoiLZH  阅读(259)  评论(0编辑  收藏  举报