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【洛谷P5008 逛庭院】tarjan縮點+貪心

既然沒有題解,那麼我就來提供給一份。

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首先我們看到資料範圍。媽耶!資料這麼大,一開始還想用個DP來做,但是看著就不行,那麼根據這個資料範圍,我們大致可以猜到這道題的演算法是一個貪心,那麼我們怎麼貪呢?

我們首先還是先畫一個圖:

樣例解釋一下:

我們取的點是\(3\)\(5\)\(7\)

看到題目,因為\(1\)號節點的入度為0,那麼就一定不能選擇\(1\)號節點,那麼接下來可以供我們選擇的最大的權值的點也就只有\(3\)\(5\)\(7\)號節點,那麼我們就來一個貪心策略:對每一個節點的權值進行排序,然後將所有不能取的節點全部不算,剩下的就都取最大的那幾個。

以下是\(30\)

分騙分程式

# include <bits/stdc++.h>
# define Ri register int
# define for1(i,a,b) for(Ri i(a);i<=b;++i)
# define for2(i,a,b) for(Ri i(a);i>=b;--i)

using namespace std;

inline int read ()
{
    int w = 0,x = 0;
    char ch = 0;
    while (!isdigit(ch)) { w |= ch =='-'; ch = getchar();}
    while (isdigit(ch)) { x = (x<<1) + (x<<3) + (ch ^ 48); ch = getchar(); }
    return w ? -x : x;
}

const int Maxm = 2000004;
const int Maxn = 5000004;

int Nedge, n, m, k;
int head[Maxm], ind[Maxn];

struct node{
    int v ,id ,ind ;
}a[5000004];

bool cmp (node a,node b) 
{
    return a.v > b.v;
}

int main()
{
    n = read(),m = read(),k = read(); Nedge = 1;
    for1(i ,1 ,n ) a[i].v = read(),a[i].id = i;
    for1(i ,1 ,m ) 
    {
        int u = read(),v = read();
        a[v].ind ++;
    }
    sort (a + 1 , a + 1 + n , cmp);
    int cnt = 0 , ans = 0;
    for1(i ,1 ,n) 
    {
        if (a[i].ind == 0) continue;
        else 
        {
            ans += a[i].v;
            cnt ++;
            if (cnt == k) break;
        }
    }
    printf ("%d\n", ans);
    return 0;
}

但是這個貪心一定是錯的。

為什麼

我們來想一下,如果可以去掉的節點,是某一個接下來可以取的節點的唯一一個入邊來源,那麼這個一定會影響後面的答案,這個點也就不取了,所以我們就不能這樣做。


那麼我們應該怎麼做呢?

這個時候我們就需要 膽大心細地思考題目了。我是好好聽了出征大會的

其實也就只需要在這個貪心的基礎上,加上一個契機,這個契機就是讓當前這個刪去的點,可以不對後面的點產生影響。

正解策略是:我們首先縮點,然後找到入度為0的環,刪去這個環中權值最小的點,然後從小到大排序,取前k大的點。

我們先給一個縮點的模板吧!

inline void tarjan(int u) 
{
    dfn[u] = low[u] = ++ dep;
    vis[u] = 1;
    S[top++] = u;
    for (int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next )
    {
        int v = edge[i].to;
        if (!dfn[v]) 
        {
            tarjan(v); 
            low[u] = Min(low[u] ,low[v]);
        }
        else if (vis[v]) low[u] = Min(low[u] ,low[v]);
    }
    int j;
    if (dfn[u] == low[u]) 
    {
        sum ++;
        do 
        {
            j = S[ -- top];
            belong[j] = sum ;
            vis [j] = 0;
        }while (u != j) ;
    }
}

解釋

那麼我們就需要一個手段,使得這個這個點成為一個刪去和不刪去,不會影響答案得到東西:這個玩意的名字叫做縮點。

為什麼我們會想到縮點,我們得從DAG中的環開始說起。

早在。。因為在有向圖中,每一個點都是可以互相到達的,那麼所以這個有向圖中的每一個點都是有入度的,沒有人反駁吧!,所以這個裡面的點都是可以隨意取的,但是要注意attention:當你這這個環是\(0\)的入度時,那麼你就不能隨意取掉最後一個點了,因為你這個最後一個點可能就沒有入度了,那麼我們為了保證所有的點都可以取到,我們就將這個環內的權值最小的點刪去,那麼這樣就可以保證這個環斷開後,這個點集中的點就可以隨便取了。

那麼還有一個問題,也就是如果是一個節點的縮點?

其實也是一個道理,我就不解釋了,也就是把這個點刪掉,反正這個點完全沒有用。


以下是AC程式碼(新的碼風本人感覺還是挺好看的QAQ)

# include <bits/stdc++.h>
# define Ri register int
# define for1(i,a,b) for(Ri i(a);i<=b;++i)
# define for2(i,a,b) for(Ri i(a);i>=b;--i)
# define ms(a,b) memset(a,b,sizeof(a))

using namespace std;

typedef long long LL;

const int M = 2000005;

struct Edge{
    int to ,next;
}edge[M];

int dfn[M], vis[M], low[M], S[M], head[M] ,belong[M] ,ind[M];
int dep, top, sum , n ,m ,k ,Nedge;

struct node{
    int v ,id ;
}a[M];

inline int read() //快讀
{
    int w = 0,x = 0; 
    char ch = 0;
    while (!isdigit(ch)) 
    {
        w |= ch == '-';
        ch = getchar();
    }
    while (isdigit(ch)) 
    {
        x = (x<<1) + (x<<3) + (ch^48);
        ch = getchar();
    }
    return w ? -x : x ;
}

inline int Min(int n,int m) //三目取min
{
    return n < m ? n : m;
}

inline void Add_Edge(int u ,int v) //鏈式前向星
{
    edge[Nedge] = (Edge) {v ,head[u]} ;
    head[u] = Nedge++;
}

inline void tarjan(int u) //tarjan縮點模板
{
    dfn[u] = low[u] = ++ dep;
    vis[u] = 1;
    S[top++] = u;
    for (int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next )
    {
        int v = edge[i].to;
        if (!dfn[v]) 
        {
            tarjan(v); 
            low[u] = Min(low[u] ,low[v]);
        }
        else if (vis[v]) low[u] = Min(low[u] ,low[v]);
    }
    int j;
    if (dfn[u] == low[u]) 
    {
        sum ++;
        do 
        {
            j = S[ -- top];
            belong[j] = sum ;
            vis [j] = 0;
        }while (u != j) ;
    }
}

inline bool cmp1(node a,node b) //從小到大排序
{
    return a.v < b.v;
}

inline bool cmp2(node a,node b) //從大到小排序
{
    return a.v > b.v;
}

int main() 
{
    ms(head ,-1);
    ms(dfn ,0);
    ms(vis ,0);
    ms(belong ,0);
    sum = 0,dep = 0,top = 0;
    n = read(),m = read(),k = read();
    for1(i ,1 ,n) a[i].v = read(),a[i].id = i;
    for1(i ,1 ,m) 
    {
        int u = read(),v = read();
        Add_Edge(u , v);
    }
    for1(i ,1 ,n) 
    {
        if (!dfn[i]) tarjan(i); // 縮一波點
    }
    for1(i ,1 ,n) 
    {
        for (int j = head[i]; j != -1; j = edge[j].next) 
        {
            int v = edge[j].to;
            if ( belong[i] != belong[v] ) ind[belong[v]] ++;
        }
    }//統計當前縮完點後的每個點的入度
    sort(a + 1, a + 1 + n ,cmp1);
    for1(i ,1 ,n) 
    {
        if (ind[belong[a[i].id]] == 0) 
        {
            a[i].v = 0;
            ind[belong[a[i].id]] = 1;
        }
    }//刪去一個聯通塊中權值最小的點
    sort(a + 1 , a + 1 + n ,cmp2);
    LL ans = 0, cnt = 0; 
    for1(i ,1 ,n) //計算我們的答案
    {
        ans += a[i].v;
        cnt ++ ;
        if (cnt == k) break;
    }
    printf ("%lld\n", ans);
    return 0;
}