差分约束详解&&洛谷SCOI2011糖果题解

时间:2022-06-23 15:47:02

差分约束系统:

如果一个系统由n个变量和m个约束条件组成,形成m个形如ai-aj≤k的不等式(i,j∈[1,n],k为常数),则称其为差分约束系统(system of difference constraints)。亦即,差分约束系统是求解关于一组变量的特殊不等式组的方法。

    ——度娘。

然而并没有看懂。。

通俗来说,满足差分约束的条件是题目中给了你多个ai-aj<=(>=,<,>之类)的条件,要求同时满足这些条件并求极值的问题。

内么,怎么同时满足这些问题呢?

假如我们以这个东西为例:

a2<a1,a2<a3,a3<a1。并要求同时满足求满足条件的a的和的最小值。(a>=0)

那么,我们可以用图来描述这个问题:

我们设有向边(u,v),边权为1表示u>v。因为u>v等价于u-1>=v,也就是u-v>=1,那么我们就将(u,v),权值i理解为u-v=i。

画出来图长这样:

差分约束详解&&洛谷SCOI2011糖果题解

要满足所有条件且最小,也就是满足a1-a2=1,a1-a3+(a3-a2)=2。

整理得:a1-a2=1;a1-a2=2;

取最大的那个。

在图上表示,就(莫名其妙的)变成了求最长路!

很神奇吧qwq。

也就是说,如果你想满足所有条件,就先建图,然后根据题目情况(最短路求得未知数最大,最长路求得未知数最小)来跑最长/短路。

例题:SCOI2011糖果:

跑最长路qwq:

code:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std; int n,k,x,a,b,sum=,head[],cnt[],dis[];
long long ans=;
queue<int> q;
bool vis[]; inline int read()
{
int ans=;
char ch=getchar(),last=' ';
while(ch>''||ch<'')last=ch,ch=getchar();
while(ch>=''&&ch<='')ans=(ans<<)+(ans<<)+ch-'',ch=getchar();
return last=='-'?-ans:ans;
} struct edge{
int next,to,dis;
}edg[]; inline void add(int from,int to,int dis)
{
edg[++sum].dis=dis;
edg[sum].to=to;
edg[sum].next=head[from];
head[from]=sum;
} int main(){
n=read();k=read();
for(int i=;i<=k;i++)
{
x=read(),a=read(),b=read();
if(x==){
add(a,b,);add(b,a,);
}
if(x==){
if(a==b){
printf("-1");return ;
}
add(a,b,);
}
if(x==){
add(b,a,);
}
if(x==){
if(a==b){cout<<-;return ;}
add(b,a,);
}
if(x==){
add(a,b,);
}
}
for(int i=;i<=n;i++)add(,i,);
vis[]=;q.push();
while(!q.empty()){
int now=q.front();q.pop();vis[now]=;
if(cnt[now]==n-){
printf("-1");return ;
}
cnt[now]++;
for(int i=head[now];i;i=edg[i].next)
{
int v=edg[i].to;
if(dis[v]<dis[now]+edg[i].dis){
dis[v]=dis[now]+edg[i].dis;
if(!vis[v])vis[v]=;q.push(v);
}
}
}
for(int i=;i<=n;i++)
{
ans+=dis[i];
}
printf("%lld\n",ans);
}

完结qwq