[UOJ#132][BZOJ4200][luogu_P2304][NOI2015]小园丁与老司机
[UOJ#132][BZOJ4200][luogu_P2304][NOI2015]小园丁与老司机
试题描述
小园丁 Mr. S 负责看管一片田野，田野可以看作一个二维平面。田野上有 \(n\) 棵许愿树，编号 \(1,2,3, \cdots , n\)，每棵树可以看作平面上的一个点，其中第 \(i\) 棵树 \((1 \le i \le n)\) 位于坐标 \((x_i, y_i)\)。任意两棵树的坐标均不相同。
老司机 Mr. P 从原点 \((0,0)\) 驾车出发，进行若干轮行动。每一轮，Mr. P 首先选择任意一个满足以下条件的方向：
1.为左、右、上、左上 \(45°\)、右上 \(45°\) 五个方向之一。
2.沿此方向前进可以到达一棵他尚未许愿过的树。
完成选择后，Mr. P 沿该方向直线前进，必须到达该方向上距离最近的尚未 许愿的树，在树下许愿并继续下一轮行动。如果没有满足条件的方向可供选择， 则停止行动。他会采取最优策略，在尽可能多的树下许愿。若最优策略不唯一， 可以选择任意一种。
不幸的是，小园丁 Mr. S 发现由于田野土质松软，老司机 Mr. P 的小汽车在 每轮行进过程中，都会在田野上留下一条车辙印，一条车辙印可看作以两棵树（或 原点和一棵树）为端点的一条线段。
在 Mr.P 之后，还有很多许愿者计划驾车来田野许愿，这些许愿者都会像 Mr. P 一样任选一种最优策略行动。Mr.S 认为非左右方向（即上、左上 \(45°\)、右 上 \(45°\) 三个方向）的车辙印很不美观，为了维护田野的形象，他打算租用一些轧路机，在这群许愿者到来之前夯实所有“可能留下非左右方向车辙印”的地面。“可能留下非左右方向车辙印”的地面应当是田野上的若干条线段，其中每条线 段都包含在某一种最优策略的行进路线中。每台轧路机都采取满足以下三个条件的工作模式：
1.从原点或任意一棵树出发。
2.只能向上、左上 \(45°\)、右上 \(45°\) 三个方向之一移动，并且只能在树下改变方向或停止。
3.只能经过“可能留下非左右方向车辙印”的地面，但是同一块地面可以 被多台轧路机经过。
现在 Mr. P 和 Mr. S 分别向你提出了一个问题：
1.请给 Mr.P 指出任意一条最优路线。
2.请告诉 Mr.S 最少需要租用多少台轧路机。
输入
第 \(1\) 行包含 \(1\) 个正整数 \(n\)，表示许愿树的数量。
接下来 \(n\) 行，第 \(i + 1\) 行包含 \(2\) 个整数 \(x_i , yi\)，中间用单个空格隔开，表示第 \(i\) 棵许愿树的坐标。
输出
包括 \(3\) 行。
第 \(1\) 行输出 \(1\) 个整数 \(m\)，表示 Mr. P 最多能在多少棵树下许愿。
输出文件的第 \(2\) 行输出 \(m\) 个整数，相邻整数之间用单个空格隔开，表示 Mr.P 应该依次在哪些树下许愿。
输出文件的第 \(3\) 行输出 \(1\) 个整数，表示 Mr. S 最少需要租用多少台轧路机。
输入示例1
6
-1 1
1 1
-2 2
0 8
0 9
0 10
输出示例1
3
2 1 3
3
输入示例2
4
0 1
-2 1
2 1
3 2
输出示例2
4
1 2 3 4
2
数据规模及约定
题解
按照 \(x + y\)、\(x - y\)、\(x\) 分别排一遍序连边，然后由于每一行不会超过 \(1000\) 个，每个点出去的转移不会超过 \(O(1000)\) 种，直接 dp 就好了。
输出方案就是 dp 的时候记一个“上一步最优位置”然后逆着找回去。
第三问被坑了。。。他问的是每条边至少被覆盖一次，我理解成恰好覆盖一次了。。。于是你再搜一遍把所有可能出现在最优解中的边加进去，然后每条这样的边限制流量下界为 \(1\)，上界无穷，跑最小流。当然最小流需要规定源、汇，不难想到对于每个出度比入度多的点，从源点向它连边；对于入度比出度多的点，从它向汇点连边；然后一个可行流就是把它流满，（流满后）这个时候我们从 T 向 S 跑一个最大流，用之前的结果减掉这次的最大流就是答案了。
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
#define rep(i, s, t) for(int i = (s); i <= (t); i++)
#define dwn(i, s, t) for(int i = (s); i >= (t); i--)
int read() {
int x = 0, f = 1; char c = getchar();
while(!isdigit(c)){ if(c == '-') f = -1; c = getchar(); }
while(isdigit(c)){ x = x * 10 + c - '0'; c = getchar(); }
return x * f;
}
#define maxn 50010
#define maxm 150010
#define oo 2147483647
struct Vec {
int x, y, id;
Vec() {}
Vec(int _1, int _2, int _3): x(_1), y(_2), id(_3) {}
} ps[maxn];
bool cmpxpy(const Vec& a, const Vec& b) {
return a.x + a.y != b.x + b.y ? a.x + a.y < b.x + b.y : a.y < b.y;
}
bool cmpx_y(const Vec& a, const Vec& b) {
return a.x - a.y != b.x - b.y ? a.x - a.y < b.x - b.y : a.y < b.y;
}
bool cmpx(const Vec& a, const Vec& b) {
return a.x != b.x ? a.x < b.x : a.y < b.y;
}
bool cmpy(const Vec& a, const Vec& b) {
return a.y != b.y ? a.y < b.y : a.x < b.x;
}
struct Edge {
int a, b;
Edge() {}
Edge(int _, int __): a(_), b(__) {}
} es[maxm];
int m, head[maxn], nxt[maxm];
void AddEdge(Vec A, Vec B) {
if(A.y > B.y) swap(A, B);
int a = A.id, b = B.id;
// printf("%d -> %d\n", a, b);
es[++m] = Edge(a, b); nxt[m] = head[a]; head[a] = m;
return ;
}
vector <Vec> line[maxn];
int cnty, bel[maxn], lid[maxn], f[maxn], fa[maxn], faq[maxn], path[maxn], cntp;
int CanReach[maxn];
bool CanEdge[maxm];
int get(int i, int ans) {
if(CanReach[i] >= 0) return CanReach[i];
int at = bel[i], pos = lid[i];
if(f[i] + (int)line[at].size() - 1 == ans) return CanReach[i] = 1;
CanReach[i] = 0;
if(!f[i]) return CanReach[i];
rep(j, 0, pos - 1) {
int u = line[at][j].id;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e])
if(f[es[e].b] == f[i] + (int)line[at].size() - j && get(es[e].b, ans))
CanReach[i] = CanEdge[e] = 1;
}
int u = i;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e]) if(f[es[e].b] == f[i] + 1 && get(es[e].b, ans))
CanReach[i] = CanEdge[e] = 1;
rep(j, pos + 1, (int)line[at].size() - 1) {
int u = line[at][j].id;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e])
if(f[es[e].b] == f[i] + j + 1 && get(es[e].b, ans))
CanReach[i] = CanEdge[e] = 1;
}
return CanReach[i];
}
int deg[maxn], mm, hd[maxn], Nxt[maxm], To[maxm];
struct Dinic {
int n, m, s, t, head[maxn], nxt[maxm<<1];
struct Edge {
int from, to, flow;
Edge() {}
Edge(int _1, int _2, int _3): from(_1), to(_2), flow(_3) {}
} es[maxm<<1];
int Q[maxn], hd, tl, vis[maxn];
int cur[maxn];
void init() {
m = 0; memset(head, -1, sizeof(head));
return ;
}
void setn(int _) {
n = _;
return ;
}
void AddEdge(int a, int b, int c) {
es[m] = Edge(a, b, c); nxt[m] = head[a]; head[a] = m++;
es[m] = Edge(b, a, 0); nxt[m] = head[b]; head[b] = m++;
return ;
}
bool BFS() {
memset(vis, 0, sizeof(vis));
vis[t] = 1;
hd = tl = 0; Q[++tl] = t;
while(hd < tl) {
int u = Q[++hd];
for(int i = head[u]; i != -1; i = nxt[i]) {
Edge& e = es[i^1];
if(!vis[e.from] && e.flow) {
vis[e.from] = vis[u] + 1;
Q[++tl] = e.from;
}
}
}
return vis[s] > 0;
}
int DFS(int u, int a) {
if(u == t || !a) return a;
int flow = 0, f;
for(int& i = cur[u]; i != -1; i = nxt[i]) {
Edge& e = es[i];
if(vis[e.to] == vis[u] - 1 && (f = DFS(e.to, min(a, e.flow)))) {
flow += f; a -= f;
e.flow -= f; es[i^1].flow += f;
if(!a) return flow;
}
}
return flow;
}
int MaxFlow(int _s, int _t) {
s = _s; t = _t;
int flow = 0;
while(BFS()) {
rep(i, 1, n) cur[i] = head[i];
flow += DFS(s, oo);
}
return flow;
}
} sol;
int num[20], cntn;
void writeint(int x) {
if(!x) putchar('0');
cntn = 0;
while(x) num[++cntn] = x % 10, x /= 10;
dwn(i, cntn, 1) putchar(num[i] + '0');
return ;
}
int main() {
int n = read();
bool has_00 = 0;
rep(i, 1, n) {
int x = read(), y = read();
ps[i] = Vec(x, y, i);
if(!x && !y) has_00 = 1;
}
if(!has_00) ps[n+1] = Vec(0, 0, n + 1), n++;
sort(ps + 1, ps + n + 1, cmpxpy);
rep(i, 2, n) if(ps[i-1].x + ps[i-1].y == ps[i].x + ps[i].y) AddEdge(ps[i-1], ps[i]);
sort(ps + 1, ps + n + 1, cmpx_y);
rep(i, 2, n) if(ps[i-1].x - ps[i-1].y == ps[i].x - ps[i].y) AddEdge(ps[i-1], ps[i]);
sort(ps + 1, ps + n + 1, cmpx);
rep(i, 2, n) if(ps[i-1].x == ps[i].x) AddEdge(ps[i-1], ps[i]);
sort(ps + 1, ps + n + 1, cmpy);
line[cnty = 1].push_back(ps[1]); bel[ps[1].id] = 1; lid[ps[1].id] = 0;
rep(i, 2, n) {
if(ps[i].y != ps[i-1].y) cnty++;
line[cnty].push_back(ps[i]);
bel[ps[i].id] = cnty; lid[ps[i].id] = (int)line[cnty].size() - 1;
}
int i = 1, ans = 0, ansp = 0;
while(ps[i].x || ps[i].y) i++;
f[ps[i].id] = 1;
for(; i <= n; i++) if(f[ps[i].id]) {
int at = bel[ps[i].id], pos = lid[ps[i].id];
rep(j, 0, pos - 1) {
int u = line[at][j].id;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e]) if(f[es[e].b] < f[ps[i].id] + (int)line[at].size() - j)
f[es[e].b] = f[ps[i].id] + (int)line[at].size() - j, fa[es[e].b] = ps[i].id, faq[es[e].b] = u;
}
int u = ps[i].id;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e]) if(f[es[e].b] < f[ps[i].id] + 1)
f[es[e].b] = f[ps[i].id] + 1, fa[es[e].b] = ps[i].id, faq[es[e].b] = u;
rep(j, pos + 1, (int)line[at].size() - 1) {
int u = line[at][j].id;
for(int e = head[u]; e; e = nxt[e]) if(f[es[e].b] < f[ps[i].id] + j + 1)
f[es[e].b] = f[ps[i].id] + j + 1, fa[es[e].b] = ps[i].id, faq[es[e].b] = u;
}
if(ans < f[ps[i].id] + (int)line[at].size() - 1) ans = f[ps[i].id] + (int)line[at].size() - 1, ansp = ps[i].id;
}
printf("%d\n", ans - !has_00);
int u = ansp, ter;
while(u) {
int at = bel[u], pos = lid[u];
if(u == ansp) {
if(pos == (int)line[at].size() - 1)
rep(i, 0, (int)line[at].size() - 1) path[++cntp] = line[at][i].id;
else {
dwn(i, (int)line[at].size() - 1, pos + 1) path[++cntp] = line[at][i].id;
rep(i, 0, pos) path[++cntp] = line[at][i].id;
}
}
else {
if(ter == pos) path[++cntp] = u;
else if(ter > pos) {
dwn(i, ter, pos + 1) path[++cntp] = line[at][i].id;
rep(i, 0, pos) path[++cntp] = line[at][i].id;
}
else {
rep(i, ter, pos - 1) path[++cntp] = line[at][i].id;
dwn(i, (int)line[at].size() - 1, pos) path[++cntp] = line[at][i].id;
}
}
ter = lid[faq[u]];
u = fa[u];
}
dwn(i, has_00 ? cntp : cntp - 1, 1) writeint(path[i]), putchar(i > 1 ? ' ' : '\n');
memset(CanReach, -1, sizeof(CanReach));
i = 1; while(ps[i].x || ps[i].y) i++;
get(ps[i].id, ans);
sol.init();
rep(i, 1, m) if(CanEdge[i]) deg[es[i].a]++, deg[es[i].b]--, sol.AddEdge(es[i].a, es[i].b, oo);
int S = n + 1, T = S + 1, sum = 0;
sol.setn(T);
rep(i, 1, n) {
if(deg[i] > 0) sol.AddEdge(i, S, deg[i]), sum += deg[i];
if(deg[i] < 0) sol.AddEdge(T, i, -deg[i]);
}
printf("%d\n", sum - sol.MaxFlow(T, S));
return 0;
}
好难写。。。辣鸡洛谷还卡常数，测评机太慢了！太慢了！太慢了！（强行用 #pragma 开 O2 才过）
