poj 3614 dinic/贪心 (涂防晒霜)

解决奶牛晒太阳问题,通过最大流算法或贪心算法,找到最多能享受晒太阳的奶牛数量。最大流算法利用二分图匹配原理,而贪心算法采用排序和优先队列实现。

题意:有C个奶牛去晒太阳 (1 <=C <= 2500),每个奶牛各自能够忍受的阳光强度有一个最小值和一个最大值,太大就晒伤了,太小奶牛没感觉。刚开始的阳光的强度非常大,奶牛都承受不住,然后奶牛就得涂抹防晒霜,防晒霜的作用是让阳光照在身上的阳光强度固定为某个值。给出了L种防晒霜中每种的数量和固定的阳光强度。每个奶牛只能抹一瓶防晒霜,最后问能够享受晒太阳的奶牛最多有几个。

思路:一个显然的思路是用最大流来做,牛作为一部,防晒霜作为一部,防晒霜适用于牛则连边,流量为1。防晒霜到汇点流量为该防晒霜的数量,求最大流。

回忆算法课贪心那章的作业第一题:给出n个区间和n个点,问这n个区间能否和n个点一一对应。当时老师讲了一种nlogn的方法,就是区间按照左端点排序,点也排序,然后从左往右扫一遍点,对于每个点,将左端点小于等于该点的区间入堆(堆按照区间右端点比较,且为小顶堆)。此时将堆顶的元素拿出来作为匹配该点的区间,以此类推。如果处理某点时堆为空,那么必然不存在一一对应。这种贪心思想可以通过交换论证来证明。

那么回到这道题发现类似,只不过区间和点的数量并不是同样多的,但是做法是相同的。而且最后进行处理部分的均摊复杂度为O(C+L),整个的复杂度为O(max(ClogC,LlogL))。

最大流思路:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <cstdlib>
using namespace std;
#define clc(s,t) memset(s,t,sizeof(s))
#define INF 0x3fffffff
#define N 2505
int a[N],b[N],num[N],w[N];
struct edge{
    int y,c,next;
}e[N*N*2+N*4];
int first[N<<1],top,flag[N<<1],f[N<<1];
int n,m;
void add(int x,int y,int c){
    e[top].y = y;
    e[top].c = c;
    e[top].next = first[x];
    first[x] = top++;
}
int bfs(int s,int t){
    int i,now;
    queue<int> q;
    q.push(s);
    clc(flag, -1);
    flag[s] = 0;
    while(!q.empty()){
        now = q.front();
        q.pop();
        for(i = first[now];i!=-1;i=e[i].next)
            if(flag[e[i].y] == -1 && e[i].c>0){
                flag[e[i].y] = flag[now]+1;
                if(e[i].y == t)
                    return 1;
                q.push(e[i].y);
            }
    }
    return 0;
}
int dfs(int x,int t,int a){
    int i,j,res=0;
    if(x==t || !a)
        return a;
    for(i = f[x];i!=-1;i=f[x]=e[i].next)
        if(flag[e[i].y] == flag[x]+1){
            j = dfs(e[i].y,t,min(a,e[i].c));
            if(!j) continue;
            res += j;
            e[i].c -= j;
            e[i^1].c += j;
            a -= j;
            if(!a) break;
        }
    return res;
}
int dinic(int s,int t){
    int res = 0;
    while(bfs(s,t)){
        memcpy(f, first, sizeof(first));
        res += dfs(s,t,INF);
    }
    return res;
}
int main(){
    int i,j;
    clc(first,-1);
    top = 0;
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(i = 1;i<=n;i++)
        scanf("%d %d",&a[i],&b[i]);
    for(i = 1;i<=m;i++)
        scanf("%d %d",&w[i],&num[i]);
    for(i = 1;i<=n;i++)
        for(j = 1;j<=m;j++)
            if(w[j]>=a[i] && w[j]<=b[i])
                add(i,j+n,1),add(j+n,i,0);
    for(i = 1;i<=n;i++)
        add(0,i,1),add(i,0,0);
    for(i = 1;i<=m;i++)
        add(i+n,n+m+1,num[i]),add(n+m+1,i+n,0);
    printf("%d\n",dinic(0,n+m+1));
    return 0;
}

贪心思路:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
#define INF 0x3fffffff
#define clr(s,t) memset(s,t,sizeof(s))
#define N 2505
struct interval{
    int a,b;
    bool operator<(const interval x)const{
        return x.b < b;
    }
}s[N];
struct line{
    int x,num;
}t[N];
int n,m;
priority_queue<struct interval> q;
int cmp1(interval x,interval y){
    return x.a < y.a;
}
int cmp2(line a,line b){
    return a.x < b.x;
}
int main(){
    int i,j,res=0;
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(i = 0;i<n;i++)
        scanf("%d %d",&s[i].a,&s[i].b);
    for(i = 0;i<m;i++)
        scanf("%d %d",&t[i].x,&t[i].num);
    sort(s,s+n,cmp1);
    sort(t,t+m,cmp2);
    for(i = j = 0;i<m;i++){
        for(;j<n&&s[j].a<=t[i].x;j++)
            q.push(s[j]);
        while(!q.empty()){//先把肯定不符合的弹出来
            if(q.top().b >= t[i].x)
                break;
            q.pop();
        }
        while((t[i].num--) && !q.empty()){//这是在堆里的都是必然符合的
            q.pop();
            res++;
        }
    }
    printf("%d\n",res);
    return 0;
}


<think>首先,用户想了解POJ 3104题目的详细信息,包括题目描述、解题思路和代码实现。用户提供了几个引用,我需要参考这些引用,但要根据用户的问题来整合。 回顾用户提供的引用: - 引用[1]:是关于POJ 3104 "Drying"的二分查找解法。它解释了算法:对于每个衣服的水量ai,如果ai小于等于mid(时间),则自然晾干;否则,需要机器烘干和自然晾干结合,并给出了公式x1 >= (ai - mid)/(k-1),其中k是烘干机的效率。代码是用C++写的,实现了二分查找。 - 引用[2]:简要描述了输入格式:第一行是n(衣服数量),第二行是ai(每个衣服的初始水量),第三行是k(烘干机的效率)。 - 引用[3]:提供了数学计算+二分的题解,解释了公式:吹风次数k = (a[i] - mid)/(m-1),其中m是k(烘干效率),但这里变量名冲突了。应该是k是烘干效率,吹风次数是ceil((a[i]-mid)/(k-1))。 - 引用[4]:类似引用[2],描述了输入格式。 用户的问题是:"我想查找POJ 3104题目的相关信息,可能包括题目描述、解题思路、代码实现等 请问POJ 3104题目解析及代码实现"。 所以,我需要提供: 1. 题目描述:基于引用,POJ 3104是"Drying"问题。输入包括n个衣服的初始水量ai和烘干机效率k。目标是找到最小时间使所有衣服干燥。衣服每分钟自然晾干1单位水;使用烘干机每分钟晾干k单位水,但烘干机每分钟只能用于一件衣服。 2. 解题思路:使用二分查找来最小化时间。思路是假设一个时间mid,检查是否能在mid时间内干燥所有衣服。对于每件衣服,如果ai <= mid,自然晾干即可;否则,需要烘干机帮助,时间为ceil((ai - mid)/(k-1))总烘干时间不能超过mid。 3. 代码实现:基于引用[1]的C++代码,我可以提供一个清晰的版本。 系统指令要求: - 行内数学表达式用$...$,例如 $x^2$。 - 独立公式用$$...$$并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识[^1]。 - 回答结构清晰,逐步解决问题,保证真实可靠。 组织回答: 1. **题目描述**:描述POJ 3104问题。 2. **解题思路**:详细解释二分查找方法,数学公式。 3. **代码实现**:提供C++代码(基于引用[1]),并解释关键部分。 4. **相关问题**:在末尾生成相关问题。 确保LaTeX语法正确: - 例如,公式 $(ai - mid)/(k-1)$ 应该用LaTeX表示:$\frac{a_i - \text{mid}}{k-1}$。 - 向上取整用 $\lceil \cdot \rceil$。 代码块要正确格式。 现在,构建回答。 **题目描述**: POJ 3104 "Drying" 是一个关于烘干衣服的问题。给定n件衣服,每件衣服有一个初始水量 $a_i$($1 \leq a_i \leq 10^9$)。衣服每分钟自然晾干1单位水。如果使用烘干机,每分钟可以额外晾干k单位水($1 \leq k \leq 10^9$),但烘干机每分钟只能用于一件衣服。目标是找到最小时间使所有衣服干燥[^2][^4]。 **解题思路**: 使用二分查找来优化时间。设最小时间为T。对于每个候选时间mid,检查是否能在mid分钟内干燥所有衣服。 - 对于一件衣服,如果初始水量 $a_i \leq \text{mid}$,则自然晾干即可。 - 如果 $a_i > \text{mid}$,则需要使用烘干机。设自然晾干时间为 $x_2$,烘干时间为 $x_1$,则总时间 $x_1 + x_2 = \text{mid}$,且晾干的水量为 $k \cdot x_1 + x_2 \geq a_i$。 代入 $x_2 = \text{mid} - x_1$,得: $$ k \cdot x_1 + (\text{mid} - x_1) \geq a_i $$ 简化得: $$ (k-1) x_1 \geq a_i - \text{mid} $$ 因此,烘干时间 $x_1 \geq \frac{a_i - \text{mid}}{k-1}$。由于 $x_1$ 必须是整数且不能为负,实际所需烘干时间为 $\lceil \frac{a_i - \text{mid}}{k-1} \rceil$。 检查时,计算所有衣服的烘干时间之和 $\sum \lceil \frac{a_i - \text{mid}}{k-1} \rceil$。如果这个和小于等于mid,则mid可行[^3]。 注意:当 $k=1$ 时,烘干机无效,只能自然晾干,所以最小时间是 $\max(a_i)$。 **代码实现**: 以下是基于C++的实现: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 100010; int a[MAXN]; int n, k; bool check(int mid) { long long need = 0; // 总烘干时间 for (int i = 0; i < n; i++) { if (a[i] <= mid) continue; // 计算所需烘干时间,向上取整 need += (long long)ceil((double)(a[i] - mid) / (k - 1)); if (need > mid) return false; // 超过时间限制 } return true; } int main() { cin >> n; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> a[i]; } cin >> k; sort(a, a + n); // 排序有助于优化,但非必需 if (k == 1) { cout << a[n-1] << endl; // 最大水量 return 0; } int l = 0, r = a[n-1]; // 时间范围,最大可能时间为最大水量 while (l < r) { int mid = l + (r - l) / 2; // 避免溢出 if (check(mid)) { r = mid; // 可行,尝试更小时间 } else { l = mid + 1; // 不可行,增加时间 } } cout << l << endl; return 0; } ``` 代码解释: - `check(mid)` 函数检查mid时间是否足够。 - 使用`long long`防止溢出,因为水量可能很大。 - 当$k=1$时,直接输出最大水量。 - 二分查找范围是[0, max(a_i)]。 **相关问题**: 在末尾生成几个相关问题。 确保引用: - 在描述中添加[^2][^4],但用户提供的引用是参考,所以我可以自然地引用它们。 最终回答结构: - 题目描述 - 解题思路 - 代码实现 - 相关问题 </think> ### POJ 3104 "Drying" 题目解析及代码实现 #### 题目描述 POJ 3104 "Drying" 是一个优化问题:给定 $n$ 件衣服,每件有初始水量 $a_i$($1 \leq a_i \leq 10^9$)。衣服每分钟自然晾干 1 单位水;若使用烘干机,每分钟可额外干燥 $k$ 单位水($1 \leq k \leq 10^9$),但每分钟只能处理一件衣服。目标是找到最小时间 $T$,使得所有衣服完全干燥[^2]。 **输入格式**: - 第一行:整数 $n$(衣服数量) - 第二行:$n$ 个整数 $a_i$(初始水量) - 第三行:整数 $k$(烘干机效率) **输出格式**: 最小干燥时间 $T$。 --- #### 解题思路 使用**二分查找**求解最小时间 $T$。核心思想是:假设一个候选时间 $\text{mid}$,检查是否能在 $\text{mid}$ 分钟内干燥所有衣服。验证函数基于以下逻辑: 1. **自然晾干**:若 $a_i \leq \text{mid}$,衣服自然晾干即可,无需额外处理。 2. **机器辅助**:若 $a_i > \text{mid}$,需结合烘干机和自然晾干。设: - $x_1$:烘干机使用时间(每分钟干燥 $k$ 单位) - $x_2$:自然晾干时间(每分钟干燥 1 单位) 总时间约束为 $x_1 + x_2 = \text{mid}$,水量约束为 $k \cdot x_1 + x_2 \geq a_i$。 代入 $x_2 = \text{mid} - x_1$ 得: $$ k \cdot x_1 + (\text{mid} - x_1) \geq a_i \implies (k-1) x_1 \geq a_i - \text{mid} $$ 因此,烘干时间需满足: $$ x_1 \geq \frac{a_i - \text{mid}}{k-1} $$ 实际计算时,需对 $\frac{a_i - \text{mid}}{k-1}$ **向上取整**,即 $\lceil \frac{a_i - \text{mid}}{k-1} \rceil$。 3. **可行性检查**:所有衣服的烘干时间之和 $\sum \lceil \frac{a_i - \text{mid}}{k-1} \rceil$ 必须 $\leq \text{mid}$。 4. **特例**:若 $k=1$,烘干机无效,最小时间 $T = \max(a_i)$。 **算法步骤**: 1. 对 $a_i$ 排序(可选优化)。 2. 二分查找 $T$:初始范围 $[0, \max(a_i)]$。 - 若 $\text{check}(\text{mid})$ 返回 `true`,则尝试更小时间($r = \text{mid}$)。 - 否则尝试更大时间($l = \text{mid} + 1$)。 --- #### 代码实现(C++) ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 100010; int a[MAXN]; int n, k; // 检查mid时间是否可行 bool check(int mid) { long long need = 0; // 总烘干时间(防溢出) for (int i = 0; i < n; i++) { if (a[i] <= mid) continue; // 自然晾干即可 need += (long long)ceil((double)(a[i] - mid) / (k - 1)); // 向上取整 if (need > mid) return false; // 超过时间限制 } return need <= mid; } int main() { cin >> n; for (int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i]; cin >> k; if (k == 1) { cout << *max_element(a, a + n) << endl; // 特例:k=1时直接输出最大值 return 0; } sort(a, a + n); // 排序优化二分 int l = 0, r = a[n - 1]; // 时间范围 [0, 最大水量] while (l < r) { int mid = l + (r - l) / 2; // 避免溢出 if (check(mid)) r = mid; // 可行,尝试更小时间 else l = mid + 1; // 不可行,增加时间 } cout << l << endl; return 0; } ``` **代码说明**: - **`check` 函数**:计算每件衣服所需烘干时间,并检查总和是否 $\leq \text{mid}$。 - **向上取整处理**:使用 `ceil((double)(a[i] - mid) / (k - 1))` 确保精度。 - **时间复杂度**:$O(n \log (\max(a_i)))$,高效处理大数据范围。 - **注意事项**:当 $k=1$ 时需单独处理,避免除零错误。 --- #### 相关问题 1. 如何证明二分查找在该问题中的正确性? 2. 当 $k$ 接近 1 时,算法性能是否会退化?如何优化? 3. 是否存在其他方法(如贪心或动态规划)解决此问题? 4. 在实现中,为什么使用 `long long` 存储烘干时间? [^1]: POJ 3104 Drying (二分) 解题思路及代码实现参考。 [^2]: POJ-3104 Drying 输入格式描述。 [^3]: Poj---3104 数学计算+二分操作详解。 : POJ - 3104 Drying 题目约束说明。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值