CF1630F-最小割、Dilworth定理
link:https://codeforces.com/contest/1630/problem/F
给你一个由 \(n\) 个顶点组成的无向图,编号从 \(1\) 到 \(n\) ,其中顶点 \(i\) 的值为 \(a_i\) ,所有值 \(a_i\) 都是不同的。如果 \(a_u\) 整除 \(a_v\) ,则两个顶点 \(u\) 和 \(v\) 之间存在一条边。当删除一个顶点时,也就删除了与之相连的所有边。
问最少删几个点使得得到的是二分图。
\(1\leq n\leq 5\times 10^4\).
首先整除是个偏序关系,它比DAG的性质来得强:如果 \(a|b,b|c\) 则必有 \(a|c\),翻译过来就是如果有边 \(u\to v,v\to w\) 则必有 \(u\to w\),这样就出现了一个三元环。
换言之如果把无向边改成有向边(例如大的连小的),如果要得到二分图,那么不能有长度 \(\geq 2\) 的链,即每条链最长是 \(1\),也就是说每个点要么只有入度,要么只有出度,此时也一定是二分图。
那么就能把点分成两类,拆点:\(u\) 表示 \(u\) 只有出度,\(u'\) 表示只有入度,\((u,u')\) 连一条无向边表示两个事件不能同时发生。如果原图有 \(u\to v\) 的边,则 \(u,v\) 明显也不能同时有出度(这意味着 \(v\) 有入度),因此有 \((u,v)\) 的边,类似地会有 \((u',v'),(u',v)\) 这些边
这样得到了一张新的二分图,图上任意一条边表示两端的事件不能同时发生,如果要保留最多的点,相当于求最大独立集,即求最大的点集 \(V'\subset V\), 使得 \(V'\) 内任意两个点之间无边。
而注意到 这张二分图是可以变成偏序集的:
\(ans=n-\) 留下的最多点
留下的最多点=这张图的最大独立集=补图的最长链,补图的边数太多了,而根据Dilworth定理,偏序集上的最长链=补图的最小边覆盖,因此图的最大独立集=最小边覆盖,对这张DAG求个最小路径覆盖=拆点后点数-最小割。
#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define endl '\n'
#define fastio ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0)
using namespace std;
typedef pair<int,int> pii;
template<class T>
struct Dinic{//ind from 0 to n-1
struct Edge{
int to;T cap;
Edge(int to,T cap):to(to),cap(cap){}
};
int n;
vector<Edge> E;
vector<vector<int>> G;
vector<int> cur,h;
Dinic(int n=0){init(n);}
void init(int n){
this->n=n;
E.clear();
cur.resize(n);
h.resize(n);
G.assign(n,{});
}
void addEdge(int u,int v,T c){
G[u].push_back(E.size());E.emplace_back(v,c);
G[v].push_back(E.size());E.emplace_back(u,0);
}
bool bfs(int s,int t){
h.assign(n,-1);
queue<int> que;
h[s]=0;
que.push(s);
while(!que.empty()){
const int u=que.front();
que.pop();
for(auto i:G[u]){
auto [v,c]=E[i];
if(c>0&&h[v]==-1){
h[v]=h[u]+1;
if(v==t)return true;
que.push(v);
}
}
}
return false;
}
T dfs(int u,int t,T f){
if(u==t)return f;
auto r=f;
for(int &i=cur[u];i<(int)G[u].size();i++){
const int j=G[u][i];
auto [v,c]=E[j];
if(c>0&&h[v]==h[u]+1){
auto a=dfs(v,t,std::min(r,c));
E[j].cap-=a;
E[j^1].cap+=a;
r-=a;
if(r==0)return f;
}
}
return f-r;
}
T work(int s,int t){
T ans=0;
while(bfs(s,t)){
cur.assign(n,0);
ans+=dfs(s,t,std::numeric_limits<T>::max());
}
return ans;
}
};
int main(){
fastio;
constexpr int N=5e4;
constexpr int INF=std::numeric_limits<int>::max();
int tc;cin>>tc;
vector<vector<int>> divisor(N+5);
rep(i,1,N)for(int j=i+i;j<=N;j+=i)divisor[j].push_back(i);
while(tc--){
int n;cin>>n;
vector<pii> E;
auto work=[&](int n)->int{
int st=2*n,ed=2*n+1;
Dinic<int> flow(ed+1);
for(auto [u,v]:E)flow.addEdge(u,v+n,1);
rep(i,0,n-1){
flow.addEdge(st,i,1);
flow.addEdge(i+n,ed,1);
}
return n-flow.work(st,ed);
};
set<int> S;
map<int,int> idx;
rep(i,0,n-1){
int x;cin>>x;
S.insert(x);
idx[x]=i;
E.push_back({idx[x]+n,idx[x]});
}
for(auto u:S){
for(auto v:divisor[u])if(S.contains(v)){
E.push_back({idx[u],idx[v]});
E.push_back({idx[u]+n,idx[v]+n});
E.push_back({idx[u]+n,idx[v]});
}
}
cout<<n-work(n<<1)<<endl;
}
return 0;
}