最大权闭合子图——hiho 119周

本文介绍了一个活力值最大化问题,通过构建最大权闭合子图模型解决活动与参与者之间的活力值匹配问题。利用ISAP算法求解最大流,实现活动活力值的最大化。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

  • 题目链接:
    https://hihocoder.com/contest/hiho119/problem/1

  • 分析:
    给出N个同学,每个同学有一个活力值;给出M项活动,每一个活动也有一个活力值,每一个活动需要k名指定同学参加才能成功举办。每选择一个同学参加活动,则需要耗费这个同学的活力值;每成功举办一个活动,则可以得到这个活动的活力值,求问最大能获得多少活力值。

  • 题解:

    • 最大权闭合子图:
      就是给定一个有向图,从中选择一些点组成一个点集V。对于V中任意一个点,其后续节点都仍然在V中。若节点带权值,这里活动带正值,同学带负值,然后每一个活动的举办都需要指定的同学,那么这个题就转换成一个最大权闭合子图问题了。

    • 做法:
      我们可以设超级源点S和超级汇点T,然后从S向每个活动建边,容量为活动所能获得的活力值,然后每个同学向T建边,容量为同学消耗的活力值。然后每个活动向其需要的同学建边,容量为INF。这样表示可以从每个活动流出其最大获得活力值大小的流量,然后同学这边流进其最大消耗活力值得流量,取最小割就是,在流出流量和流入流量的限制下,整个图里的最大流。 这个最大流就是同学消耗的活力值,然后用整个活动能获得的活力值减去最大流就得到最终的活力值。

  • AC代码:
    这里写图片描述

/*************************************************************************
    > File Name: test.cpp
    > Author: Akira 
    > Mail: qaq.febr2.qaq@gmail.com 
 ************************************************************************/

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <stack>
#include <map>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <set>
#include <list>
#include <ctime>
typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef long double LD;
#define MST(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
#define CLR(a) MST(a,0)
#define Sqr(a) ((a)*(a))
using namespace std;

#define MaxN 100000
#define MaxM MaxN*10
#define INF 0x3f3f3f3f
#define bug cout<<88888888<<endl;
#define MIN(x,y) (x<y?x:y)
#define MAX(x,y) (x>y?x:y)

int N,M; //N个点,M条边
struct Edge{
    int u,v,next;
    int flow;
}edge[MaxM];   //最大边数,一般都是实际边数的2倍甚至以上

int head[MaxN];
int cont;

void init(){        //记得init
    cont = 0;
    MST(head, -1);

}

void add(int u, int v, int flow){
    edge[cont].u = u;
    edge[cont].v = v;
    edge[cont].flow = flow;
    edge[cont].next = head[u];
    head[u] = cont++;
}

void Add(int u, int v, int flow){    //建正反两条边,反向流量为0
    add(u, v, flow);
    add(v, u, 0);
}

int dis[MaxN];
int num[MaxN];
int cur[MaxN];
int pre[MaxN];

void BFS(int source,int sink)
{
    queue<int>q;
    CLR(num);
    MST(dis,-1);

    q.push(sink);
    dis[sink]=0;
    num[0]=1;
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();
        q.pop();
        for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            int v = edge[i].v;
            if(dis[v] == -1)
            {
                dis[v] = dis[u] + 1;
                num[dis[v]]++;
                q.push(v);
            }
        }
    }
}

int ISAP(int source,int sink,int n)      //从源点到汇点,n为总点数,返回最大流
{
    memcpy(cur,head,sizeof(cur));
    int flow=0, u = pre[source] = source;
    BFS( source,sink);
    while( dis[source] < n )
    {
        if(u == sink)
        {
            int df = INF, pos;
            for(int i =source;i != sink;i = edge[cur[i]].v)
            {
                if(df > edge[cur[i]].flow)
                {
                    df = edge[cur[i]].flow;
                    pos = i;
                }
            }
            for(int i = source;i != sink;i = edge[cur[i]].v)
            {
                edge[cur[i]].flow -= df;
                edge[cur[i]^1].flow += df;
            }
            flow += df;
            //cout << flow << endl;
            u = pos;
        }
        int st;
        for(st = cur[u];st != -1;st = edge[st].next)
        {
            if(dis[edge[st].v] + 1 == dis[u] && edge[st].flow)
            {
                break;
            }
        }
        if(st != -1)
        {
            cur[u] = st;
            pre[edge[st].v] = u;
            u = edge[st].v;
        }
        else
        {
            if( (--num[dis[u]])==0 ) break;
            int mind = n;
            for(int id = head[u];id != -1;id = edge[id].next)
            {
                if(mind > dis[edge[id].v] && edge[id].flow != 0)
                {
                    cur[u] = id;
                    mind = dis[edge[id].v];
                }
            }
            dis[u] = mind+1;
            num[dis[u]]++;
            if(u!=source)
            u = pre[u];
        }
    }
    return flow;
}

int b[MaxM];
int a[MaxN];
int main()
{

    while(~scanf("%d%d", &N, &M))
    {
        init();
        int S = 0;
        int T = N+M+1;
        for(int i=1;i<=M;i++)
        {
            scanf("%d", &b[i]);
            Add(N+i, T, b[i]);       
        }
        int k;
        int sum = 0;
        for(int i=1;i<=N;i++)
        {
            scanf("%d", &a[i]);
            sum += a[i];
            Add(S, i, a[i]);
            scanf("%d", &k);
            int x;
            while(k--)
            {
                scanf("%d", &x);
                Add(i, N+x, INF);
            }
        }
        cout << sum - ISAP(S, T, T+1) << endl;
    }
    //system("pause");
}
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