CodeForces - 919D Substring (DP 记忆化搜索)

本文介绍了一种通过记忆化搜索解决图中寻找具有最大字母出现次数路径的问题,并提供了完整的C++实现代码。该算法适用于有向图,通过深度优先搜索(DFS)结合动态规划来求解每个节点所能达到的最大相同字母的频率。

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

Substring
time limit per test
3 seconds
memory limit per test
256 megabytes
input
standard input
output
standard output

You are given a graph with n nodes and m directed edges. One lowercase letter is assigned to each node. We define a path's value as the number of the most frequently occurring letter. For example, if letters on a path are "abaca", then the value of that path is 3. Your task is find a path whose value is the largest.

Input

The first line contains two positive integers n, m (1 ≤ n, m ≤ 300 000), denoting that the graph has n nodes and m directed edges.

The second line contains a string s with only lowercase English letters. The i-th character is the letter assigned to the i-th node.

Then m lines follow. Each line contains two integers x, y (1 ≤ x, y ≤ n), describing a directed edge from x to y. Note that x can be equal to y and there can be multiple edges between x and y. Also the graph can be not connected.

Output

Output a single line with a single integer denoting the largest value. If the value can be arbitrarily large, output -1 instead.

Examples
input
5 4
abaca
1 2
1 3
3 4
4 5
output
3
input
6 6
xzyabc
1 2
3 1
2 3
5 4
4 3
6 4
output
-1
input
10 14
xzyzyzyzqx
1 2
2 4
3 5
4 5
2 6
6 8
6 5
2 10
3 9
10 9
4 6
1 10
2 8
3 7
output
4
Note

In the first sample, the path with largest value is 1 → 3 → 4 → 5. The value is 3 because the letter 'a' appears 3 times.


解题思路:记忆化搜索即可。dp[i][j]代表从第i个节点出发,每一位最多有多少个。用深搜即可。拓扑排序判环。。


#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <memory.h>
#include <stack>

using namespace std;

inline void scan_d(int &ret)
{
    char c;
    ret = 0;
    while ((c = getchar()) < '0' || c > '9');
    while (c >= '0' && c <= '9')
    {
        ret = ret * 10 + (c - '0'), c = getchar();
    }
}

struct edge
{
    int v1;
    int v2;
    int next;
}e[300005];
int head[300005];
int edge_num=0;


void insert(int v1,int v2)
{
    e[edge_num].v1=v1;
    e[edge_num].v2=v2;
    e[edge_num].next=head[v1];
    head[v1]=edge_num++;
}
char str[300005];


int dp[300005][30];
bool vis[300005];


void dfs(int x){

    vis[x]=1;
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next){
        if(vis[e[i].v2]){
           // cout<<"a:  ";
            for(int j=0;j<26;j++){
                dp[x][j]=max(dp[e[i].v2][j],dp[x][j]);
              //  cout<<dp[x][j]<<" ";
            }
          //  cout<<endl;
        }
        else{
            dfs(e[i].v2);
           // cout<<"b:  ";
            for(int j=0;j<26;j++){
                dp[x][j]=max(dp[e[i].v2][j],dp[x][j]);
             //   cout<<dp[x][j]<<" ";
            }
           // cout<<endl;
        }
    }
    dp[x][str[x]-'a']++;
}

int indegree[300005];

bool isLoop(int N)   //G是邻接表
{
    stack<int> s;
    int i,k;
    for(i=1;i<=N;i++)
    {
        if(!indegree[i])
            s.push(i);     //入度为零的节点入栈
    }
    int count=0;

    while(!s.empty())
    {
        i = s.top();
        s.pop();
        count++;  //统计遍历过的节点个数
        for(int p=head[i];~p;p=e[p].next)
        {

            indegree[e[p].v2]--;
            if(!indegree[e[p].v2])
                s.push(e[p].v2);
        }
    }
    if(count==N)
        return false;
    return true;
}

int main()
{
    int n,m;
    scan_d(n);
    scan_d(m);
    //scanf("%d%d",&n,&m);
    scanf("%s",str+1);
    int a,b;
    edge_num=0;
    memset(head,-1,sizeof(head));
    for(int i=0;i<m;i++){
        scan_d(a);
        scan_d(b);
      //  scanf("%d%d",&a,&b);
        insert(a,b);
        indegree[b]++;
    }

    if(isLoop(n)){
        cout<<-1<<endl;
    }
    else{

        for(int i=1;i<=n;i++)
            if(vis[i]==0)
                dfs(i);

        int ans=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=0;j<26;j++)
                ans=max(ans,dp[i][j]);

        cout<<ans<<endl;
    }

    return 0;

}













引用\[1\]中提到了一种树形动态规划的方法来解决CodeForces - 982C问题。在这个问题中,subtree指的是子连通块,而不是子树。为了使cnt_white - cnt_black尽可能大,可以使用两次树形动态规划来求解。第一次是自底向上的过程,维护一个dp数组,表示以每个节点为根的子树中的最大连通块。第二次是自顶向下的过程,处理自底向上过程中无法包含的树链所代表的子树。在第二次遍历中,需要维护一个sum变量,用于存储树链所代表的子树的贡献。根据ans\[u\]的正负,决定是否能对相邻的子节点做出贡献。如果ans\[u\]为正,则减去dp\[v\]就是树链所代表的子树的权值。最终,ans\[u\]代表包含节点u在内的子连通块的最大权值。\[1\] 问题: CodeForces - 982C 树形DP是什么问题?如何解决? 回答: CodeForces - 982C是一个树形动态规划问题。在这个问题中,需要求解子连通块的最大权值和,使得cnt_white - cnt_black尽可能大。解决这个问题的方法是使用两次树形动态规划。第一次是自底向上的过程,维护一个dp数组,表示以每个节点为根的子树中的最大连通块。第二次是自顶向下的过程,处理自底向上过程中无法包含的树链所代表的子树。在第二次遍历中,需要维护一个sum变量,用于存储树链所代表的子树的贡献。根据ans\[u\]的正负,决定是否能对相邻的子节点做出贡献。最终,ans\[u\]代表包含节点u在内的子连通块的最大权值。\[1\] #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [CodeForces - 1324F Maximum White Subtree(树形dp)](https://blog.youkuaiyun.com/qq_45458915/article/details/104831678)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^koosearch_v1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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