Landscaping Gym - 101128F 最小割

时间:2021-12-09 04:24:20

Landscaping Gym - 101128F 最小割Landscaping Gym - 101128F 最小割Landscaping Gym - 101128F 最小割

题意:给定一个N*M的矩阵图,'#'代表高地,'.'代表低地,一排拖拉机从上面开到下面,一排从左面开到右面,经过高低地的分界时会有A花费,你也可以花费B选择某一块地将其由低变高或者由高变低。问怎样总花费最少。

思路:一开始还以为是搜索什么的,怎么也没想到是网络流。。还是思维太狭隘了。建图方法:

先不考虑换地,我们很自然可以想到的是相邻'#'和'.'之间建边,花费为A,那么相邻的'.'和'.'之间呢?相邻的'#'和'#'之间呢?由于可能会换地,我们也要在其之间建立权值为A的边,那么B什么时候用呢?考虑到我们还有源点和汇点没连边,因此我们把高地和低地分成两部分,一部分连源点,剩下的连汇点。在这样的图上跑出最小割来以后,图会被分成两部分,一部分全是高地,另一部分全是低地,当然是换地完成后的两部分,而连接两部的边就是割边,这些割边的权值和就是我们求出来的最小割。这些割边的权值会分成A和B两种如果有一块地从高变低或者从低变高,就会有一条权值为B的边,剩下的权值为A的边就是所有的经过高低地分界线的花费。


这个建图实在是很抽象,重点还是要自己思考,看别人的题解再明白也不如自己想明白的满足感。


代码:

//ISAP int
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
#define ll long long
#define MAXN 5005
#define inf 0x3f3f3f3f
using namespace std;
int n,m;//题目输入点数,边数
struct Edge{
	int v,next;
	int cap,flow;
}edge[MAXN*100];
int cur[MAXN],pre[MAXN],gap[MAXN],path[MAXN],dep[MAXN];
int cnt=0;//实际存储总边数 
void init()
{
	cnt=0;
	memset(pre,-1,sizeof(pre)); 
}
void add(int u,int v,int w,int rw=0)//加边 
{
	edge[cnt].v=v;
	edge[cnt].cap=w;
	edge[cnt].flow=0;
	edge[cnt].next=pre[u];
	pre[u]=cnt++;
	edge[cnt].v=u;
	edge[cnt].cap=rw;
	edge[cnt].flow=0;
	edge[cnt].next=pre[v];
	pre[v]=cnt++;
}
bool bfs(int s,int t)//其实这个bfs可以融合到下面的迭代里,但是好像是时间要长 
{
	memset(dep,-1,sizeof(dep));
	memset(gap,0,sizeof(gap));
	gap[0]=1;
	dep[t]=0;
	queue<int>q;
	while(!q.empty())
	q.pop();
	q.push(t);//从汇点开始反向建层次图 
	while(!q.empty())
	{
		int u=q.front();
		q.pop();
		for(int i=pre[u];i!=-1;i=edge[i].next)
		{
			int v=edge[i].v;
			if(dep[v]==-1&&edge[i^1].cap>edge[i^1].flow)//注意是从汇点反向bfs,但应该判断正向弧的余量
			{
				dep[v]=dep[u]+1;
				gap[dep[v]]++;
				q.push(v);
				//if(v==s)//感觉这两句优化加了一般没错,但是有的题可能会错,所以还是注释出来,到时候视情况而定 
				//break;
			}	
		}
	}
	return dep[s]!=-1; 
}
int isap(int s,int t)
{
	bfs(s,t);
	memcpy(cur,pre,sizeof(pre));
	int u=s;
	path[u]=-1;
	int ans=0;
	while(dep[s]<n)//迭代寻找增广路 
	{
		if(u==t)
		{
			int f=inf;
			for(int i=path[u];i!=-1;i=path[edge[i^1].v])//修改找到的增广路 
				f=min(f,edge[i].cap-edge[i].flow);
			for(int i=path[u];i!=-1;i=path[edge[i^1].v])
			{
				edge[i].flow+=f;
				edge[i^1].flow-=f;
			}
			ans+=f;
			u=s;
			continue;
		}
		bool flag=false;
		int v;
		for(int i=cur[u];i!=-1;i=edge[i].next)
		{
			v=edge[i].v;
			if(dep[v]+1==dep[u]&&edge[i].cap-edge[i].flow)
			{
				cur[u]=path[v]=i;//当前弧优化 
				flag=true;
				break;
			}
		}
		if(flag)
		{
			u=v;
			continue;
		}
		int x=n;
		if(!(--gap[dep[u]]))return ans;//gap优化 
		for(int i=pre[u];i!=-1;i=edge[i].next)
		{
			if(edge[i].cap-edge[i].flow&&dep[edge[i].v]<x)
			{
				x=dep[edge[i].v];
				cur[u]=i;//常数优化 
			}
		}
		dep[u]=x+1;
		gap[dep[u]]++;
		if(u!=s)//当前点没有增广路则后退一个点 
		u=edge[path[u]^1].v;
	 }
	 return ans;
}
char mp[55][55];
int go[4][2]={1,0,0,1,-1,0,0,-1};
bool check(int r,int c)
{
	if(r>n||r<1||c>m||c<1)return false;
	return true;
}
int main()
{
	int A,B,u,v,tr,tc;
	init();
	scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&A,&B);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		scanf("%s",mp[i]+1);
	}
	int id1,id2,source=0,sink=n*m+1; 
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			id1=(i-1)*m+j;
			if(mp[i][j]=='.')
			add(source,id1,B);
			else
			add(id1,sink,B);
			for(int k=0;k<4;k++)
			{
				tr=i+go[k][0];
				tc=j+go[k][1];
				if(check(tr,tc))
				{
					id2=(tr-1)*m+tc;
					add(id1,id2,A);
				}
			}
		}
	}
	n=sink;
	int ans=isap(0,sink);
	cout<<ans;
return 0;
}