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CSU 1804 - 有向無環圖 - [樹形DP]

其中 如果 init max 枚舉 time 包含 mod %d

題目鏈接:http://acm.csu.edu.cn/csuoj/problemset/problem?pid=1804

Bobo 有一個 n 個點,m 條邊的有向無環圖(即對於任意點 v,不存在從點 v 開始、點 v 結束的路徑)。 為了方便,點用 1,2,…,n 編號。 設 count(x,y) 表示點 x 到點 y 不同的路徑數量(規定 count(x,x)=0),Bobo 想知道 技術分享圖片 除以 (10 9+7) 的余數。 其中,a i,b j 是給定的數列。

Input

輸入包含不超過 15 組數據。 每組數據的第一行包含兩個整數 n,m (1≤n,m≤10 5). 接下來 n 行的第 i 行包含兩個整數 a i
,b i (0≤a i,b i≤10 9). 最後 m 行的第 i 行包含兩個整數 u i,v i,代表一條從點 u i 到 v i 的邊 (1≤u i,vi≤n)。

Output對於每組數據,輸出一個整數表示要求的值。Sample Input

3 3
1 1
1 1
1 1
1 2
1 3
2 3
2 2
1 0
0 2
1 2
1 2
2 1
500000000 0
0 500000000
1 2

Sample Output

4
4
250000014

題解:

首先,假如我們計算$\sum\limits_{i = 1}^n {\sum\limits_{j = 1}^n {\left( {count\left( {i,j} \right) \times a_i \times b_j } \right)} } $

這個的時候,固定一個點i,枚舉j進行計算的話,就有:

$a_i \times \left[ {\sum\limits_{j = 1}^n {\left( {count\left( {i,j} \right) \times b_j } \right)} } \right]$

我們不妨設$dp\left[ i \right] = \sum\limits_{j = 1}^n {\left( {count\left( {i,j} \right) \times b_j } \right)} $

那麽,最後的${\rm{ans}} = \sum\limits_{i = 1}^n {\left\{ {a_i \times \left[ {\sum\limits_{j = 1}^n {\left( {count\left( {i,j} \right) \times b_j } \right)} } \right]} \right\}} $

問題來了,狀態轉移方程是什麽?

假設對於點i,它有K個子節點,就有:

$dp\left[ i \right] = \sum\limits_{k = 1}^K {\left( {b_k + dp\left[ k \right]} \right)} $

(根據題意無環圖,則存在 Edge(i→k) 就一定不存在一條路徑從k點到i點,所以計算dp[k]時就一定不會涉及到dp[i])

另外,本題如果不是有向無環圖而是一棵樹的話,很顯然,直接從樹根往下dfs計算每個節點i的dp[i]即可,

但是現在有向無環圖,可能出現如下情況:

技術分享圖片

這樣一來,如果主函數裏單單dfs(1)或者單單dfs(2)都不能把整個圖上所有節點的dp[i]都計算到,

因此要把所有in-degree[i]==0的節點i都dfs(i).

AC代碼:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
typedef long long LL;

const LL MOD=1e9+7;
const int maxn=1e5+10;

int n,m;
int indegree[maxn];
LL a[maxn],b[maxn];
LL dp[maxn];

struct Edge{
    int u,v;
    Edge(int u,int v){this->u=u,this->v=v;}
};
vector<Edge> E;
vector<int> G[maxn];
void init(int l,int r)
{
    E.clear();
    for(int i=l;i<=r;i++) G[i].clear();
}
void addedge(int u,int v)
{
    E.push_back(Edge(u,v));
    G[u].push_back(E.size()-1);
}

LL dfs(int u)
{
    if(dp[u]!=-1) return dp[u];

    dp[u]=0;
    for(int i=0,_size=G[u].size();i<_size;i++)
    {
        Edge &e=E[G[u][i]]; int v=e.v;
        dp[u]=(dp[u]+b[v]+dfs(v))%MOD;
    }
    return dp[u];
}

int main()
{
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    {
        for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d%d",&a[i],&b[i]);

        init(1,n); //鄰接表初始化
        memset(indegree,0,sizeof(indegree));
        for(int i=1,u,v;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d",&u,&v);
            addedge(u,v);
            indegree[v]++;
        }

        memset(dp,-1,sizeof(dp));
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(indegree[i]==0) dfs(i);
        }

        LL ans=0;
        for(int i=1;i<=n;i++) ans = ( ans + (dp[i]*a[i]) % MOD ) % MOD;

        printf("%lld\n",ans);
    }
}

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