AcWing 341. 最优贸易

该博客探讨了一个图论问题,商人阿龙在旅行中利用不同城市间商品价格差赚钱。通过SPFA算法寻找从城市1到n的最大价格差,解决最优化问题。博客内容包括输入输出格式的描述,以及问题的解决方案和代码实现。

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

题目描述:
C 国有 n 个大城市和 m 条道路,每条道路连接这 n 个城市中的某两个城市。

任意两个城市之间最多只有一条道路直接相连。

这 m 条道路中有一部分为单向通行的道路,一部分为双向通行的道路,双向通行的道路在统计条数时也计为 1 条。

C 国幅员辽阔,各地的资源分布情况各不相同,这就导致了同一种商品在不同城市的价格不一定相同。

但是,同一种商品在同一个城市的买入价和卖出价始终是相同的。

商人阿龙来到 C 国旅游。

当他得知“同一种商品在不同城市的价格可能会不同”这一信息之后,便决定在旅游的同时,利用商品在不同城市中的差价赚一点旅费。

设 C 国 n 个城市的标号从 1∼n,阿龙决定从 1 号城市出发,并最终在 n 号城市结束自己的旅行。

在旅游的过程中,任何城市可以被重复经过多次,但不要求经过所有 n 个城市。

阿龙通过这样的贸易方式赚取旅费:他会选择一个经过的城市买入他最喜欢的商品——水晶球,并在之后经过的另一个城市卖出这个水晶球,用赚取的差价当做旅费。

因为阿龙主要是来 C 国旅游,他决定这个贸易只进行最多一次,当然,在赚不到差价的情况下他就无需进行贸易。

现在给出 n 个城市的水晶球价格,m 条道路的信息(每条道路所连接的两个城市的编号以及该条道路的通行情况)。

请你告诉阿龙,他最多能赚取多少旅费。

注意:本题数据有加强。

输入格式
第一行包含 2 个正整数 n 和 m,中间用一个空格隔开,分别表示城市的数目和道路的数目。

第二行 n 个正整数,每两个整数之间用一个空格隔开,按标号顺序分别表示这 n 个城市的商品价格。

接下来 m 行,每行有 3 个正整数,x,y,z,每两个整数之间用一个空格隔开。

如果 z=1,表示这条道路是城市 x 到城市 y 之间的单向道路;如果 z=2,表示这条道路为城市 x 和城市 y 之间的双向道路。

输出格式
一个整数,表示答案。

数据范围
1≤n≤100000,
1≤m≤500000,
1≤各城市水晶球价格≤100
输入样例:

5 5
4 3 5 6 1
1 2 1
1 4 1
2 3 2
3 5 1
4 5 2

输出样例:

5

思路:
定义一个点k,记录从1到k的最小价格(正向路径 type = 0)。记录n到k的最大价格(反向路径 type = 1)。
遍历每一个点,差值最大的值为结果。
由于每一个点到了不止一次,所以需要用spfa。
why?因为这并非是一个累加的正权最短路问题,而是图的遍历,倘若后续的点权值小,且有单向边返回,那么就可以回过头去更新之前的点。
在spfa中,memset需要写成memset(dist,0x3f,sizeof MIN)而不是memset(dist,0x3f,sizeof dist)(这样会导致初始化错误!)
代码:

#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N=1e6+10;
int n,m;
int h[N],hs[N],e[N],ne[N],w[N],idx=0;
bool st[N];
int MAX[N],MIN[N];
void add( int a, int b,int h[])
{
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx ++ ;
}
void spfa(int h[],int dist[],int type)
{
    memset(st,false,sizeof st);
    queue<int>q;
    if(type == 0)
    {
        memset(dist,0x3f,sizeof MIN);
        dist[1]=w[1];
        q.push(1);
    }
    else
    {
        memset(dist,-0x3f,sizeof MAX);
        dist[n]=w[n];
        q.push(n);
    }
    while(!q.empty())
    {
        int t=q.front();
        q.pop();
        st[t]=false;
        for(int i=h[t];i!=-1;i=ne[i])
        {
            int j=e[i];
            if(type==0)
            {
                if(dist[j]>min(dist[t],w[j]))
                {
                    dist[j]=min(dist[t],w[j]);
                    if(!st[j])
                    {
                        q.push(j);
                        st[j]=true;
                    }
                }
            }
            else
            {
                if(dist[j]<max(dist[t],w[j]))
                {
                    dist[j]=max(dist[t],w[j]);
                    if(!st[j])
                    {
                        q.push(j);
                        st[j]=true;
                    }
                }
            }
        }
    }
}
int main()
{
    memset(h,-1,sizeof h);
    memset(hs,-1,sizeof hs);
    cin>>n>>m;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        cin>>w[i];
    }
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        int a,b,c;
        cin>>a>>b>>c;
        add(a,b,h);
        add(b,a,hs);
        if(c==2)
        {
            add(b,a,h);
            add(a,b,hs);
        }
    }
    spfa(h,MIN,0);
    spfa(hs,MAX,1);
    int res = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ ) res = max(res, MAX[i] - MIN[i]);

    printf("%d\n", res);

    return 0;
}
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