hdu5988 Coding Contest - 费用流(建图很巧妙啊!!)

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题意:

给定n个点,m条有向边,每个点是一个吃饭的地方,每个人一盒饭。每个点有S个人,有B盒饭。每条边只能被走c次,每条边上都有电线,第一个人通过的时候,不会破坏电线,从第二个人开始,每次都有概率p破坏掉电线。使得每个人都能吃饭,求最小破坏电线的概率。

解法:每条边有走的次数(流量),每条边走一次发生破坏概率为p(流量1,费用p),容易想到费用流。可是费用流往往是费用相加的,这个是概率,只能相乘。有什么办法,log函数可以把乘除法转换为加减法。所以对每个概率取个log当成费用就行了。

log取底数取个2,然后对每条边的概率值取个对数,跑一次最小费用流,感觉没什么问题,但是会wa,因为概率总是小于1的,而底数是2,这样取log后会变为负数。费用为负,跑出来的费用就会朝更小走,在这个题上会出问题。那么取个负呢,把负变成正,还是会出问题,取负之后最小就变成了最大,跑出来是最大费用,也是会出问题的。

这时候就应该从反方向进行考虑,求踩坏的最小概率,就是求不踩坏的最大概率,1-p后取log,和以上同理,求出了最大费用。取出来还回去后用1减一下就好了。

新建源点s,汇点t,对于S>B的需要人走,从源点连一条流量为S[i]-B[i],费用为0(出门不需要费用)的边过去,add(s,i,S[i]-B[i],0),对于s<b的,add(i,t,B[i]-S[i],0)。

为什么要这样建边呢,是因为从源点s出来的人要到汇点t去,到汇点的边就相当于到这个点的一些人吃了面包走到了汇点。

然后还有一个问题,就是第一次踩的时候,不会触发,那么从原有的边中取一条出来,流量1,费用0就好了。

代码:

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<string>
#include<functional>
typedef long long LL;
using namespace std;
#define MAXN 110
#define MAXM 25000
#define ll l,mid,now<<1
#define rr mid+1,r,now<<1|1
#define lson l1,mid,l2,r2,now<<1
#define rson mid+1,r1,l2,r2,now<<1|1
#define pi acos(-1.0)
#define INF 2e9
const double eps = 1e-8;
const int mod = 1e9 + 7;
struct Edge
{
	int to, next, cap, flow;
	double cost;
}edge[MAXM];
int head[MAXN], tol;
int pre[MAXN];
double dis[MAXN];
bool vis[MAXN];
int N;//节点总个数,节点编号从0~N-1  
void init(int n)
{
	N = n;
	tol = 0;
	memset(head, -1, sizeof(head));
}
void addedge(int u, int v, int cap, double cost)
{
	edge[tol].to = v;
	edge[tol].cap = cap;
	edge[tol].cost = cost;
	edge[tol].flow = 0;
	edge[tol].next = head[u];
	head[u] = tol++;
	edge[tol].to = u;
	edge[tol].cap = 0;
	edge[tol].cost = -cost;
	edge[tol].flow = 0;
	edge[tol].next = head[v];
	head[v] = tol++;
}
bool spfa(int s, int t)
{
	queue<int>q;
	for (int i = 0; i <= N; i++)
	{
		dis[i] = INF;
		vis[i] = false;
		pre[i] = -1;
	}
	dis[s] = 0;
	vis[s] = true;
	q.push(s);
	while (!q.empty())
	{
		//cout<<1<<endl;  
		int u = q.front();
		q.pop();
		vis[u] = false;
		for (int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next)
		{
			int v = edge[i].to;
			if (edge[i].cap > edge[i].flow &&
				dis[v]-dis[u]-edge[i].cost>eps)
			{
				dis[v] = dis[u] + edge[i].cost;
				pre[v] = i;
				if (!vis[v])
				{
					vis[v] = true;
					q.push(v);
				}
			}
		}
	}
	if (pre[t] == -1)return false;
	else return true;
}
//返回的是最大流,cost存的是最小费用  
int minCostMaxflow(int s, int t, double &cost)
{
	int flow = 0;
	cost = 0;
	while (spfa(s, t))
	{
		//cout<<1<<endl;  
		int Min = INF;
		for (int i = pre[t]; i != -1; i = pre[edge[i ^ 1].to])
		{
			if (Min > edge[i].cap - edge[i].flow)
				Min = edge[i].cap - edge[i].flow;
		}
		for (int i = pre[t]; i != -1; i = pre[edge[i ^ 1].to])
		{
			edge[i].flow += Min;
			edge[i ^ 1].flow -= Min;
			cost += edge[i].cost * Min;
		}
		flow += Min;
	}
	return flow;
}
int main()
{
	int t;
	scanf("%d", &t);
	while (t--){
		int n, m;
		scanf("%d%d", &n, &m);
		init(n + 1);
		for (int i = 1; i <= n; i++){
			int s, b;
			scanf("%d%d", &s, &b);///
			int f = s - b;
			if (f > 0)///如果人多
				addedge(0, i, f, 0);
			else if (f < 0)///如果面包多
				addedge(i, n + 1, -f, 0);
		}
		while (m--){
			int u, v, f;
			double w;
			scanf("%d%d%d%lf", &u, &v, &f, &w);///f是这条路的容量
			w = -log2(1 - w);///这样就是正值了
			if (f > 0)
				addedge(u, v, 1, 0);///第一个人经过时,不破坏
			if (f - 1>0)
				addedge(u, v, f - 1, w);///第大于等于2个人经过时破坏
		}
		double cost = 0;
		minCostMaxflow(0, n + 1, cost);
		cost = 1 - pow(2, -cost);
		printf("%.2lf\n", cost);
	}
}

啦啦啦

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