(poj3263) Tallest Cow

解决一道关于确定牛群中每头牛可能的最大高度的问题,已知最高峰值及部分可见性约束条件。

Tallest Cow

Description

FJ’s N (1 ≤ N ≤ 10,000) cows conveniently indexed 1..N are standing in a line. Each cow has a positive integer height (which is a bit of secret). You are told only the height H (1 ≤ H ≤ 1,000,000) of the tallest cow along with the index I of that cow.

FJ has made a list of R (0 ≤ R ≤ 10,000) lines of the form “cow 17 sees cow 34”. This means that cow 34 is at least as tall as cow 17, and that every cow between 17 and 34 has a height that is strictly smaller than that of cow 17.

For each cow from 1..N, determine its maximum possible height, such that all of the information given is still correct. It is guaranteed that it is possible to satisfy all the constraints.

Input

Line 1: Four space-separated integers: N, I, H and R
Lines 2..R+1: Two distinct space-separated integers A and B (1 ≤ A, B ≤ N), indicating that cow A can see cow B.

Output

Lines 1..N: Line i contains the maximum possible height of cow i.

Sample Input

9 3 5 5
1 3
5 3
4 3
3 7
9 8

Sample Output

5
4
5
3
4
4
5
5
5

Source

USACO 2007 January Silver

非正经翻译:

   古有一奇人,名曰农夫约翰(Farmmer John),自名为FJ(f****ob?AJの肉親?此,无可告知)┑( ̄Д  ̄)┍
   FJ有N牛于棚,现牛并驾。两牛互视,直视无碍。故两牛之间,无俞高之牛也。(๑•̀ㅂ•́)و✧
   今昔人知,最高之牛P,其高约H。不知余牛之高,但知直视之关系。每队关系,知Ai与Bi可直视。( ̄_, ̄ )
   现今,邀汝求各牛所高之巨,何为?ヾ( ̄▽ ̄)

题解:

   本题为前缀和;
   设数组c[i]储存i牛和p牛身高的差距,换言之,i牛的身高就等于h+c[i]。由题可得a,b之间的牛都没a,b高,所以在a,b之间的牛至少要比a,b小1。便可用for循环,把c[a+1~b-1]都-1(可以设a

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <map>
using namespace std;
int n,m,p,h,x;
int c[10010],d[10010];
bool r[10010][10010];

int main()
{
    scanf("%d%d%d%d",&n,&p,&h,&m);
    for (int i=1; i<=m; i++){
        int a,b;
        scanf("%d%d",&a,&b);
        if (a>b) swap(a,b);
        if (not(r[a][b])){//去重
            d[a+1]--; d[b]++;
            r[a][b]=not(r[a][b]);
        }
    }
    for (int i=1;i <= n; i++){
        c[i]=c[i-1]+d[i];
        printf("%d\n",h+c[i]);
    }
    return 0;
}
### 解题思路 POJ 3613 Cow Relays 问题要求计算在给定的图中,从起点到终点恰好经过 $k$ 条边的最短路径。常规的暴力解法,即每次走一步更新最短路径,时间复杂度为 $O(k * n^3)$,效率较低。可利用二进制思想和矩阵快速幂的方法,将时间复杂度优化到 $O(logK * n^3)$ [^2]。 具体思路如下: 1. **图的表示**:使用邻接矩阵来表示图,矩阵中的元素 `mat[i][j]` 表示从节点 `i` 到节点 `j` 的最短距离,初始值设为无穷大 `INF`。 2. **矩阵乘法的定义**:普通矩阵乘法是对应元素相乘再相加,而这里定义的矩阵乘法是对应元素相加再取最小值。即 `C.mat[i][j] = min(C.mat[i][j], A.mat[i][k] + B.mat[k][j])`,表示从节点 `i` 经过节点 `k` 到节点 `j` 的最短距离。 3. **矩阵快速幂**:通过不断地将矩阵自乘,利用二进制的思想,快速计算出经过 $k$ 条边的最短路径矩阵。 4. **节点编号映射**:由于节点编号可能不连续,使用一个数组 `f` 来将原始节点编号映射到连续的编号,方便矩阵操作。 ### 代码实现 以下是实现该算法的 C++ 代码: ```cpp #include <stdio.h> #include <string.h> #include <algorithm> #include <iostream> using namespace std; #define INF ((1<<30)-1) int n; struct matrix { int mat[201][201]; matrix() { for(int i = 0; i < 201; i++) for(int j = 0; j < 201; j++) mat[i][j] = INF; } }; int f[2001]; matrix mul(matrix A, matrix B) { matrix C; int i, j, k; for(i = 1; i <= n; i++) { for(j = 1; j <= n; j++) { for(k = 1; k <= n; k++) { C.mat[i][j] = min(C.mat[i][j], A.mat[i][k] + B.mat[k][j]); } } } return C; } matrix powmul(matrix A, int k) { matrix B; for(int i = 1; i <= n; i++) B.mat[i][i] = 0; while(k) { if(k & 1) B = mul(B, A); A = mul(A, A); k >>= 1; } return B; } int main() { matrix A; int k, t, s, e, a, b, c; scanf("%d%d%d%d", &k, &t, &s, &e); int num = 1; while(t--) { scanf("%d%d%d", &c, &a, &b); if(f[a] == 0) f[a] = num++; if(f[b] == 0) f[b] = num++; A.mat[f[a]][f[b]] = A.mat[f[b]][f[a]] = c; } n = num - 1; A = powmul(A, k); cout << A.mat[f[s]][f[e]] << endl; return 0; } ``` ### 代码解释 1. **结构体 `matrix`**:定义了一个矩阵结构体,用于存储图的邻接矩阵,构造函数将矩阵元素初始化为无穷大。 2. **函数 `mul`**:实现了自定义的矩阵乘法,计算两个矩阵相乘的结果。 3. **函数 `powmul`**:实现了矩阵快速幂,通过不断地将矩阵自乘,快速计算出经过 $k$ 条边的最短路径矩阵。 4. **主函数 `main`**:读取输入数据,将节点编号映射到连续的编号,初始化邻接矩阵,调用 `powmul` 函数计算经过 $k$ 条边的最短路径矩阵,最后输出从起点到终点的最短距离。
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