HDU3062&&HDU1814

本文深入解析2-SAT算法原理,通过两道经典竞赛题HDU3062和HDU1814,详细阐述如何利用2-SAT解决配对冲突问题和代表选举问题,提供完整代码实现。

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Preface

两道2-SAT模板题。


HDU3062

看题目就一眼2-SAT。一对夫妻看成一个变量,之间的矛盾可以看成限制。

考虑不同席的限制,相当于选了\(i\)就不选\(j\),即必选\(j'\)。所以我们\(i\to j',j\to i'\)连边即可。

Tarjan判一发可行性即可。注意一下编号从\(0\)开始。

CODE

#include<cstdio>
#include<cctype>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N=1005;
struct edge
{
    int to,next;
}e[(N*N)<<1];
int head[N<<1],dfn[N<<1],low[N<<1],stack[N<<1],col[N<<1],n,m,cnt,tot,top,scc,x1,x2,y1,y2;
bool vis[N<<1];
inline void add(int x,int y)
{
    e[++cnt].to=y; e[cnt].next=head[x]; head[x]=cnt;
}
inline int min(int a,int b)
{
    return a<b?a:b;
}
inline void Tarjan(int now)
{
    dfn[now]=low[now]=++tot; stack[++top]=now; vis[now]=1;
    for (register int i=head[now];~i;i=e[i].next)
    if (!dfn[e[i].to]) Tarjan(e[i].to),low[now]=min(low[now],low[e[i].to]);
    else if (vis[e[i].to]) low[now]=min(low[now],dfn[e[i].to]);
    if (dfn[now]==low[now])
    {
        col[now]=++scc; vis[now]=0;
        while (now!=stack[top])
        col[stack[top]]=scc,vis[stack[top--]]=0; --top;
    }
}
inline void clear(void)
{
    memset(head,-1,sizeof(head)); memset(low,0,sizeof(low));
    memset(dfn,0,sizeof(dfn)); memset(vis,0,sizeof(vis));
    cnt=tot=top=scc=0;
}
int main()
{
    //freopen("CODE.in","r",stdin); freopen("CODE.out","w",stdout);
    register int i; start:
    while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    {
        for (clear(),i=1;i<=m;++i)
        {
            scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2);
            add((x1<<1)+x2,(y1<<1)+(!y2)); add((y1<<1)+y2,(x1<<1)+(!x2));
        }
        for (i=0;i<(n<<1);++i) if (!dfn[i]) Tarjan(i);
        for (i=0;i<n;++i) if (col[i<<1]==col[(i<<1)+1]) { puts("NO"); goto start; }
        puts("YES");
    }
}

HDU1814

题目大意:现有\(n\)个党派,每个党派需要在两个代表中选一个,这\(2n\)个代表中有彼此讨厌的\(m\)对人,输出\(n\)个去开会的代表(多解则输出字典序最小解)

又是互相厌恶,这就很好办了,直接套上一题的建图方法,然后暴力DFS,中间清空标记。

字典序最小的话就优先选择\(i'\),清空的时候不要ZZ一样的memset,开一个栈存一下递归到的点。

其他的都是板子。CODE

#include<cstdio>
#include<cctype>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N=8005,M=20005;
struct edge
{
    int to,next;
}e[M<<1];
int head[N<<1],stack[N<<1],n,m,x,y,top,cnt;
bool vis[N<<1];
inline char tc(void)
{
    static char fl[100000],*A=fl,*B=fl;
    return A==B&&(B=(A=fl)+fread(fl,1,100000,stdin),A==B)?EOF:*A++;
}
inline bool read(int &x)
{
    x=0; char ch; while (!isdigit(ch=tc())) if (ch==EOF) return 0;
    while (x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',isdigit(ch=tc())); return 1;
}
inline void add(int x,int y)
{
    e[++cnt].to=y; e[cnt].next=head[x]; head[x]=cnt;
}
inline bool DFS(int now)
{
    if (vis[now^1]) return 0;
    if (vis[now]) return 1; 
    vis[now]=1; stack[top++]=now;
    for (register int i=head[now];~i;i=e[i].next)
    if (!DFS(e[i].to)) return 0;
    return 1;
}
inline bool solve(void)
{
    for (register int i=0;i<(n<<1);i+=2)
    if (!vis[i]&&!vis[i^1])
    {
        top=0;
        if (!DFS(i))
        {
            while (top) vis[stack[--top]]=0;
            if (!DFS(i^1)) return 0;
        }
    }
    return 1;
}
inline void print(void)
{
    for (register int i=0;i<(n<<1);i+=2) printf("%d\n",vis[i]?i+1:(i^1)+1);
}
int main()
{
    //freopen("CODE.in","r",stdin); freopen("CODE.out","w",stdout);
    register int i;
    while (read(n)&&read(m))
    {
        memset(head,-1,sizeof(head));
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        for (cnt=0,i=1;i<=m;++i)
        {
            read(x); read(y); --x; --y;
            add(x,y^1); add(y,x^1);
        }
        if (solve()) print(); else puts("NIE");
    }
    return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/cjjsb/p/9771920.html

内容概要:本文档详细介绍了Analog Devices公司生产的AD8436真均方根-直流(RMS-to-DC)转换器的技术细节及其应用场景。AD8436由三个独立模块构成:轨到轨FET输入放大器、高动态范围均方根计算内核和精密轨到轨输出放大器。该器件不仅体积小巧、功耗低,而且具有广泛的输入电压范围和快速响应特性。文档涵盖了AD8436的工作原理、配置选项、外部组件选择(如电容)、增益调节、单电源供电、电流互感器配置、接地故障检测、三相电源监测等方面的内容。此外,还特别强调了PCB设计注意事项和误差源分析,旨在帮助工程师更好地理解和应用这款高性能的RMS-DC转换器。 适合人群:从事模拟电路设计的专业工程师和技术人员,尤其是那些需要精确测量交流电信号均方根值的应用开发者。 使用场景及目标:①用于工业自动化、医疗设备、电力监控等领域,实现对交流电压或电流的精准测量;②适用于手持式数字万用表及其他便携式仪器仪表,提供高效的单电源解决方案;③在电流互感器配置中,用于检测微小的电流变化,保障电气安全;④应用于三相电力系统监控,优化建立时间和转换精度。 其他说明:为了确保最佳性能,文档推荐使用高质量的电容器件,并给出了详细的PCB布局指导。同时提醒用户关注电介质吸收和泄漏电流等因素对测量准确性的影响。
06-18
<think>我们正在处理用户关于HDU3062的请求。首先,我们需要明确HDU3062的具体内容。HDU(杭州电子科技大学在线评测系统)的题目编号3062对应具体的题目。根据常见的HDU题目,3062是“Party”问题,这是一个典型的2-SAT(2-Satisfiability)问题。2-SAT问题是给定一组布尔变量,以及由这些变量组成的二元子句(每个子句是两个文字的析取),要求确定是否存在一组真值赋值使得所有子句都满足。题目大意:有n对夫妻被邀请参加一个聚会,因为场地问题,每对夫妻中只有一个人可以参加。在这些人中,存在一些矛盾关系(比如两个人之间有过节),因此他们不能同时出现在聚会上。要求确定是否存在一种方案,使得每对夫妻恰好有一个人参加,且没有矛盾的人同时在场。输入格式:输入包含多个测试用例。每个测试用例的第一行是两个整数n和m,分别表示夫妻的对数和矛盾关系的数量。接下来m行,每行四个整数a,i,b,j,表示第a对夫妻的i(0表示妻子,1表示丈夫)和第b对夫妻的j不能同时出现。输出格式:对于每个测试用例,如果存在可行方案,输出"YES",否则输出"NO"。解决2-SAT问题通常使用强连通分量(SCC)算法。基本步骤:1.构造有向图:每个变量x有两个结点,分别表示x为真和x为假(在本题中,每对夫妻用变量x表示,x为真表示丈夫参加,x为假表示妻子参加)。然后根据矛盾关系建立有向边。规则是:如果条件“a的i和b的j不能同时出现”,那么可以推导出两个蕴含关系:-如果a的i出现,则b的j不能出现,即b的j必须由另一个人(即b的1-j)出现。所以有一条边:a_i->b_{1-j}-同理,如果b的j出现,则a的i不能出现,即a_i必须由另一个人(即a的1-i)出现。所以有一条边:b_j->a_{1-i}2.求强连通分量:使用Tarjan算法或Kosaraju算法求出有向图中的所有强连通分量。3.判断可行性:对于每个变量x,如果x和¬x在同一个强连通分量中,则问题无解;否则有解。因此,我们可以编写代码解决此问题。下面给出一个使用Tarjan算法求SCC的解决方案(使用C++语言,因为HDU主要接受C++/C/Java等语言):</think>### HDU 3062 "Party" 问题分析与解决方案 **问题描述** 给定 $n$ 对夫妻参加聚会,每对夫妻仅允许一人出席(丈夫或妻子)。同时存在 $m$ 组矛盾关系:每组矛盾指定两对夫妻中的特定成员(如第 $a$ 对夫妻的 $i$ 号成员与第 $b$ 对夫妻的 $j$ 号成员)不能同时出席。要求判断是否存在合法的出席方案,满足所有约束条件。 #### 核心算法:2-SAT 模型 该问题可抽象为 **2-SAT(2-Satisfiability)问题**: 1. **变量定义**:为每对夫妻 $k$ 定义布尔变量 $x_k$: - $x_k = \text{true}$ → 丈夫出席 - $x_k = \text{false}$ → 妻子出席 2. **矛盾关系转化为子句**: 对于矛盾关系 $(a,i,b,j)$,生成两个蕴含子句: - 若 $a$ 的 $i$ 出席,则 $b$ 的 $j$ 必须缺席 → $x_a = i \implies x_b \neq j$ - 若 $b$ 的 $j$ 出席,则 $a$ 的 $i$ 必须缺席 → $x_b = j \implies x_a \neq i$ 等价于析取子句: $$ (x_a \neq i) \lor (x_b \neq j) $$ 3. **建图规则**:构建有向图 $G=(V,E)$,其中: - 每个变量 $x_k$ 拆分为两个结点:$k_{\text{true}}$(丈夫)、$k_{\text{false}}$(妻子) - 子句 $(p \lor q)$ 转化为两条边:$\neg p \to q$ 和 $\neg q \to p$ **示例**:矛盾 $(a,0,b,1)$ 的建边: - $a_{\text{true}} \to b_{\text{false}}$(若 $a$ 的丈夫出席,则 $b$ 的妻子必须出席) - $b_{\text{true}} \to a_{\text{false}}$(若 $b$ 的丈夫出席,则 $a$ 的妻子必须出席) #### 求解步骤 ```python # 使用Tarjan算法求强连通分量(SCC) def tarjan(u): global index, scc_count index += 1 dfn[u] = low[u] = index stack.append(u) in_stack[u] = True for v in graph[u]: if not dfn[v]: tarjan(v) low[u] = min(low[u], low[v]) elif in_stack[v]: low[u] = min(low[u], dfn[v]) if dfn[u] == low[u]: scc_count += 1 while True: v = stack.pop() in_stack[v] = False scc_id[v] = scc_count if v == u: break # 主求解函数 def solve(n, m): # 初始化图:共2n个结点(每对夫妻两个状态) graph = [[] for _ in range(2 * n)] # 添加矛盾关系对应的边 for _ in range(m): a, i, b, j = map(int, input().split()) # 将夫妻编号转换为变量索引:a_true = 2a, a_false = 2a+1 node_a = 2 * a + (1 - i) # 矛盾中a的相反状态 node_b = 2 * b + j # 矛盾中b的指定状态 # 添加边: ¬a → b 和 ¬b → a graph[node_a].append(node_b) graph[node_b ^ 1].append(node_a ^ 1) # 注意:¬b对应b状态的异或1 # 求SCC global dfn, low, scc_id, stack, in_stack, index, scc_count size = 2 * n dfn = [0] * size; low = [0] * size; scc_id = [0] * size stack = []; in_stack = [False] * size; index = scc_count = 0 for i in range(size): if not dfn[i]: tarjan(i) # 检查可行性:若x与¬x在同一SCC则无解 for i in range(0, size, 2): if scc_id[i] == scc_id[i ^ 1]: return "NO" return "YES" ``` #### 算法正确性证明 2-SAT 问题有解当且仅当: $$ \forall x_i,\quad \text{SCC}(x_i) \neq \text{SCC}(\neg x_i) $$ 此性质由蕴含图的对称性保证[^5]。Tarjan 算法在 $O(n+m)$ 时间内完成求解,符合题目要求($n \leq 1000$)。 #### 输入输出示例 **输入**: ``` 1 # 测试用例数 2 1 # 2对夫妻,1组矛盾 0 1 1 0 # 第0对丈夫与第1对妻子矛盾 ``` **输出**: ``` YES ```
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