luogu P2921 [USACO08DEC]在农场万圣节Trick or Treat on the Farm

最新推荐文章于 2024-02-08 11:07:02 发布

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本文介绍了一道USACO编程题的解题思路，利用非递归方法解决奶牛在限定路径中收集糖果的问题。通过设置节点颜色和时间戳，巧妙地计算出每只奶牛能访问的隔间数量。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

转自：题解 P2921 【[USACO08DEC]在农场万圣节Trick or Treat on the Farm】

题目链接： P2921 [USACO08DEC]在农场万圣节Trick or Treat on the Farm

题目描述

每年，在威斯康星州，奶牛们都会穿上衣服，收集农夫约翰在N(1<=N<=100，000)个牛棚隔间中留下的糖果，以此来庆祝美国秋天的万圣节。

由于牛棚不太大，FJ通过指定奶牛必须遵循的穿越路线来确保奶牛的乐趣。为了实现这个让奶牛在牛棚里来回穿梭的方案，FJ在第i号隔间上张贴了一个“下一个隔间”Next_i(1<=Next_i<=N)，告诉奶牛要去的下一个隔间；这样，为了收集它们的糖果，奶牛就会在牛棚里来回穿梭了。

FJ命令奶牛i应该从i号隔间开始收集糖果。如果一只奶牛回到某一个她已经去过的隔间，她就会停止收集糖果。

在被迫停止收集糖果之前，计算一下每头奶牛要前往的隔间数（包含起点）。

输入格式

第1行整数n。

第2行到n+1行每行包含一个整数 next_i 。

输出格式

n行，第i行包含一个整数，表示第i只奶牛要前往的隔间数。

输入输出样例

输入样例#1：

输出样例#1： 复制

样例解释

有4个隔间

隔间1要求牛到隔间1

隔间2要求牛到隔间3

隔间3要求牛到隔间2

隔间4要求牛到隔间3

牛1，从1号隔间出发，总共访问1个隔间；

牛2，从2号隔间出发，然后到三号隔间，然后到2号隔间，终止，总共访问2个隔间；

牛3，从3号隔间出发，然后到2号隔间，然后到3号隔间，终止，总共访问2个隔间；

牛4，从4号隔间出发，然后到3号隔间，然后到2号隔间，然后到3号隔间，终止，总共访问3个隔间。

翻译提供者：吃葡萄吐糖

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做完以后粗略翻了下题解，发现都是 TarjanTarjan 或记忆化搜索，总之逃不出 dfsdfs，所以我就把我的非递归方法贡献一下吧。

事实上，这道题用 TarjanTarjan 是大材小用了。此题不需要任何算法，两层简单的循环就能解决。

首先我们需要注意到一点，虽然此题也是一张有向图，但是每个点的出度有且只有 “1”。这说明什么？不需要递归，直接沿着这条唯一的路径走下去就行了......

一、为了实现这一方法，我们对每个点设置两个属性：

1、颜色 (color)(color) ：此节点第一次被访问时，这条访问他的路径是由那个节点发出的（起点）。

2、时间戳 (dfn)(dfn) ：此节点第一次被访问时，他到发出这条路径的起点的距离（发出节点的 dfn = 0dfn=0，第二个被访问的节点的 dfn = 1dfn=1，第三个 dfn = 2dfn=2 ......）

有了这两个属性，我们就可以计算环的大小，方法如下：

1、从某一节点发出路径

2、走到某个节点上（包括起点），如果这个节点没有被染色，那么染成自己的颜色，并标记上 dfndfn

3、走到某个节点上，如果这个节点已经被染成了自己的颜色，那么环的大小就出来了：当前时间 (cnt)(cnt) -− 此节点 dfndfn

到了这一步，实际上已经解决了另一个更简单的问题：NOIP2015 信息传递。接下来就是本题特色了

二、对于每一只奶牛（或者说每一个起点、颜色、路径），我们记录如下两个属性：

1、环的大小 (minc)(minc) ：每条路径最终都会进入环中，或者起点本身就在环中，我们记录下这个环的大小为之后服务

2、入环时间戳 (sucdfn)(sucdfn) ：这条路径什么时候会进入环中，同样是为之后服务的一个属性

首先讲解一下如果得到这两个属性：

1、在上一节中我们已经讲了如何初步获取环的大小，入环时间戳只要记录为那个交点的时间戳即可

2、如果走到了之前走过的节点，那么新的路径必然进入之前路径的环中，直接把这个环的大小要过来就行了。入环时间戳则分两种情况：

i. 如果这个节点不在环中，“原路径的入环时间戳 -− 原路径中此节点的时间戳 +　新路径当前时间”　即为新路径的入环时间戳;

ii. 而如果这个节点在环中，直接就是新路径当前时间。

iii. 判断方法则是 “原路径的入环时间戳 -− 原路径中此节点的时间戳” 是否大于 00，综合起来就是：“max(max(原路径的入环时间戳 -− 原路径中此节点的时间戳, \;0),0) +　新路径当前时间”

三、把上面的问题都解决了，出答案就太简单了：

1、第一节中的发现环的大小之后，答案就是“当前时间”

2、第二节中与之间走过的节点相遇并记录完信息后，答案是 “入环时间戳 + 环的大小”

至此本题已经完美解决，且没有用到任何算法。贴代码：

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int maxn = 100000 + 5;

int n;
int nxt[maxn];
int color[maxn];
int sucdfn[maxn];
int dfn[maxn];
int minc[maxn];

void Init()
{
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; ++i) cin >> nxt[i];
    memset(color, 0, sizeof(color));
    memset(dfn, 0, sizeof(dfn));
    memset(minc, 0, sizeof(minc));
}

void Solve()
{
    for(int cow = 1; cow <= n; ++cow) 
    {
        for(int i = cow, cnt = 0; ; i = nxt[i], ++cnt)
        {
            if(!color[i]) {
                color[i] = cow;
                dfn[i] = cnt;
            }
            else if(color[i] == cow) {
                minc[cow] = cnt - dfn[i];
                sucdfn[cow] = dfn[i];
                cout << cnt << endl;
                break;
            }
            else {
                minc[cow] = minc[color[i]];
                sucdfn[cow] = cnt + max(sucdfn[color[i]] - dfn[i], 0);
                cout << sucdfn[cow] + minc[cow] << endl;
                break;
            }
        }
    }
} 

int main()
{
    Init();
    Solve();
    return 0;
}