【BJOI2006】bzoj1001 狼抓兔子

探讨如何在特定网格地图上制定最优策略以阻止兔子从一个窝逃到另一个窝,涉及图论中的最短路径及最小割问题,并提供了一种高效算法实现。

Description 现在小朋友们最喜欢的”喜羊羊与灰太狼”,话说灰太狼抓羊不到,但抓兔子还是比较在行的,
而且现在的兔子还比较笨,它们只有两个窝,现在你做为狼王,面对下面这样一个网格的地形:

左上角点为(1,1),右下角点为(N,M)(上图中N=4,M=5).有以下三种类型的道路 1:(x,y)<==>(x+1,y)
2:(x,y)<==>(x,y+1) 3:(x,y)<==>(x+1,y+1)
道路上的权值表示这条路上最多能够通过的兔子数,道路是无向的. 左上角和右下角为兔子的两个窝,
开始时所有的兔子都聚集在左上角(1,1)的窝里,现在它们要跑到右下解(N,M)的窝中去,狼王开始伏击
这些兔子.当然为了保险起见,如果一条道路上最多通过的兔子数为K,狼王需要安排同样数量的K只狼,
才能完全封锁这条道路,你需要帮助狼王安排一个伏击方案,使得在将兔子一网打尽的前提下,参与的 狼的数量要最小。因为狼还要去找喜羊羊麻烦.
Input 第一行为N,M.表示网格的大小,N,M均小于等于1000. 接下来分三部分 第一部分共N行,每行M-1个数,表示横向道路的权值.
第二部分共N-1行,每行M个数,表示纵向道路的权值. 第三部分共N-1行,每行M-1个数,表示斜向道路的权值. 输入文件保证不超过10M
Output

输出一个整数,表示参与伏击的狼的最小数量.

很明显要求最小割,但是复杂度O(n^3 * m^3)显然承受不了。由于是平面图,可以转成对偶图之后求最短路。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int oo=0x3f3f3f3f;
const int s=3000005,t=3000006,mod=3000008;
int fir[3000010],ne[7000010],to[7000010],w[7000010],
dis[3000010],in[3000010],que[3000010],
n,m,tot;
void add(int u,int v,int x)
{
    tot++;
    ne[tot*2]=fir[u];
    fir[u]=tot*2;
    to[tot*2]=v;
    w[tot*2]=x;
    ne[tot*2+1]=fir[v];
    fir[v]=tot*2+1;
    to[tot*2+1]=u;
    w[tot*2+1]=x;
}
bool init()
{
    int i,j,x;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    if (n==1||m==1) return 0;
    for (i=1;i<=n;i++)
      for (j=1;j<m;j++)
      {
        scanf("%d",&x);
        add(i==n?s:2*(i*m+j)+1,i==1?t:2*((i-1)*m+j),x);
      }
    for (i=1;i<n;i++)
      for (j=1;j<=m;j++)
      {
        scanf("%d",&x);
        add(j==1?s:2*(i*m+j-1)+1,j==m?t:2*(i*m+j),x);
      }
    for (i=1;i<n;i++)
      for (j=1;j<m;j++)
      {
        scanf("%d",&x);
        add(2*(i*m+j),2*(i*m+j)+1,x);
      }
/*  for (i=1;i<=t;i++)
      for (j=fir[i];j;j=ne[j])
        printf("%d->%d:%d\n",i,to[j],w[j]);*/
}
int spfa()
{
    int hd,tl,u,i,v;
    memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
    dis[s]=0;
    hd=0;
    tl=1;
    que[0]=s;
    while (hd!=tl)
    {
        u=que[hd];
        hd++;
        hd%=mod;
        in[u]=0;
        for (i=fir[u];i;i=ne[i])
          if (dis[u]+w[i]<dis[v=to[i]])
          {
            dis[v]=dis[u]+w[i];
            if (!in[v])
            {
                in[v]=1;
                que[tl]=v;
                tl++;
                tl%=mod;
            }
          }
    }
    return dis[t];
}
int solve1()
{
    int i,ans=oo,x;
    if (m==1&&n==1) return 0;
    for (i=1;i<=m+n-2;i++)
    {
        scanf("%d",&x);
        ans=min(ans,x);
    }
    return ans;
}
int main()
{
    if (init()) printf("%d\n",spfa());
    else printf("%d\n",solve1());
}
### BJOI2013 压力 题目解析 #### 问题描述 题目要求计算每个网络设备必须通过的数据包数量。给定一个无向图,其中存在 $ N $ 个节点和 $ M $ 条边,以及 $ Q $ 组询问,每组询问表示从某个源点到目标点之间的路径。需要统计哪些节点是这些路径中的必经之点。 此问题可以通过构建 **圆方树** 并利用其特性来解决[^1]。 --- #### 圆方树简介 圆方树是一种基于无向图的特殊结构,能够高效处理与割点和桥有关的问题。它由两类节点组成: - **圆形节点**:代表原图中的实际顶点。 - **方形节点**:对应于原图的一个双连通分量 (BCC),即一组不存在割点的顶点集合。 在该题中,我们需要关注的是如何标记并统计经过特定割点的路径数目[^4]。 --- #### 实现细节 以下是具体实现方法: 1. **构建圆方树** 使用 Tarjan 算法找到所有的割点及其对应的双连通分量,并以此为基础构造圆方树。对于每一个新发现的双连通分量,创建一个新的方形节点并与所属的割点相连。 2. **路径差分** 对于每次查询 $(u, v)$,将其转化为对圆方树上的一次简单路径操作。通过对路径上的所有割点执行加一的操作完成统计工作[^2]。 3. **线段树优化** 考虑到可能存在的大量修改请求,在终阶段可以引入线段树或其他区间数据结构进一步加速更新过程。 下面给出一段伪代码展示上述逻辑的核心部分: ```python def tarjan(u, fa): dfn[u] = low[u] = time_stamp stk.append(u) for y in adj[u]: if not dfn[y]: tarjan(y, u) low[u] = min(low[u], low[y]) if low[y] >= dfn[u]: # Found articulation point or bridge build_bcc(u, y) # Build corresponding square node elif y != fa and dfn[y] < dfn[u]: low[u] = min(low[u], dfn[y]) def build_bcc(root, child): global poi r = ++poi while True: w = stk[-1] stk.pop() att(r, w) # Attach the vertex to current biconnected component if w == child: break att(r, root) # Query processing using tree difference technique on constructed round-square tree. for query in queries: path_diff(query.start, query.end) ``` --- #### 时间复杂度分析 整个算法的时间复杂度主要依赖以下几个方面: - 构造圆方树所需时间为 $ O(N + M) $。 - 每次查询涉及一次简单的路径遍历,总时间开销为 $ O(Q \log N) $ 当采用合适的数据结构辅助时。 因此总体效率较高,适合大规模输入场景下的应用需求。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
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