Hnoi2013题解 bzoj3139~3144

话说好久没写题（解）了。。

先贴份题解：http://wjmzbmr.com/archives/hnoi-2013-%E9%A2%98%E8%A7%A3/（LJ神题解。。Lazycal表示看不懂。。）

以下是Lazycal's题解：

[bzoj3139][Hnoi2013]比赛

对于一个得分序列，可以发现不论如何排列，答案都是一样的。而且n的得分序列可以由n-1的推来。于是，我们可以搜索第一个队伍与其他队伍的比赛结果，由比赛结果得出n-1支队伍的得分序列，递归搜索。然后用每个队伍的得分和队伍个数作为状态，对每个状态进行压缩，利用最小表示法。由于每个队伍最多只能得27分，所以状态总数不超过28^9/(9!)*2（因为只能存在一个0）为千万级别，可以接受。 

/**************************************************************
    Problem: 3139
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:732 ms
    Memory:1868 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <map>
const int MOD=1000000000+7;
int n;
std::map<long long,long long>Map;
struct Status
{
    int a[11];
    long long hash()
    {
        long long res=0;
        for (int i=0;i<=n;++i) res=res*28+a[i];
        return res;
    }
    void sort()
    {
        std::sort(a+n-a[0]+1,a+1+n/*,std::greater<int>()*/);
    }
}start,bound;
long long dfs(const int step,Status now)
{
    if (now.a[0] == 1) return Map[now.hash()]=-1;
    if (now.a[n-now.a[0]+1] > 3*(n-step+1)) return -1;
    if (step > n) {
        --now.a[0];
        now.sort();
        if (Map[now.hash()]) return Map[now.hash()];
        return dfs(n-now.a[0]+2,now);
    }
    long long res=0,tmp;
    int idx=n-now.a[0]+1;
    if (now.a[idx] >= 3) {
        now.a[idx] -= 3;
        tmp=dfs(step+1,now);
        if (tmp!=-1) (res+=tmp)%=MOD;
        now.a[idx] +=3;
    }
    if (now.a[idx] >= 1 && now.a[step] >= 1) {
        now.a[idx] -= 1;   now.a[step] -= 1;
        tmp=dfs(step+1,now);
        if (tmp!=-1) (res+=tmp)%=MOD;
        now.a[idx] += 1;   now.a[step] += 1;
    }
    if (now.a[step] >= 3) {
        now.a[step] -= 3;
        tmp=dfs(step+1,now);
        if (tmp!=-1) (res+=tmp)%=MOD;
        now.a[step] += 3;
    }
    res=res?res:-1;
    if (step == idx+1) Map[now.hash()]=res;
    return res;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3139.in","r",stdin);
    freopen("3139.out","w",stdout);
    #endif
    scanf("%d",&n);
    if (n==1) {puts("1");return 0;}
    for (int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",start.a+i);
    start.a[0]=n;
    start.sort();
    bound.a[0]=1; bound.a[n]=0; Map[bound.hash()]=1;
    printf("%lld
",dfs(2,start));
}

[bzoj3140][Hnoi2013]消毒

假设我们选择x*y*z(x<y<z)这样一块区域，则费用为x。也就是说，我们可以视作x次的1*y*z。又因为a*b*c<=5000，所以min{a,b,c}<=17。不妨设min{a,b,c}=a。因此答案<=a。一开始还以为只要把需要消的1*b*c消了就可以了。结果去网上查了题解才知道这样并不一定是最优的……

正解应当是用2^a枚举哪个1*b*c要取，然后转化成二维的最小棋盘覆盖。最小棋盘覆盖就是用最少的行或列把指定点覆盖。没错，这个我也不会……

膜拜了abcdabcd987的题解后才明白。其实是最小点覆盖的模型。只要把行和列拆开，作为二分图的X和Y顶点，然后对于需要覆盖的点从所属的行连向列即可。

/**************************************************************
    Problem: 3140
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:1192 ms
    Memory:1320 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
#include <algorithm>
const int N=5000+9;
int ans,a,b,c,T,vis[N],match[N],num,son[N],ec,times;
bool t[N];
struct Edge{int link,next;}es[N*10];
inline void addedge(const int x,const int y)
{
    es[++ec].next=son[x];
    es[ec].link=y;
    son[x]=ec;
}
struct point
{
    int x,y,z;
    point(const int _x=0,const int _y=0,const int _z=0):x(_x),y(_y),z(_z)
    {
        if (a<=b && a<=c) std::swap(x,x);
        else if (b<=a && b<=c) std::swap(x,y);
        else std::swap(x,z);
    }
}one[N];
bool find(const int u)
{
    for (int i=son[u];i;i=es[i].next) {
        const int v=es[i].link;
        if (vis[v]==times) continue;
        vis[v]=times;
        if (!match[v]/*BUGS!!!*/ || find(match[v])) {
            match[v]=u;
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}
void dfs(const int step,int cnt)
{
    if (cnt>=ans) return;
    if (step>a) {
        ec=0;
        for (int i=1;i<=b;++i) son[i]=0;
        for (int i=0;i<num;++i)
            if (!t[one[i].x]) addedge(one[i].y,one[i].z);
        for (int i=1;i<=c;++i) match[i]=0;
        for (int i=1;i<=b;++i) {
            ++times;
            if ((cnt+=find(i))>=ans) return;
        }
        ans=cnt;
        return;
    }
    t[step]=1;
    dfs(step+1,cnt+1);
    t[step]=0;
    dfs(step+1,cnt);
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3140.in","r",stdin);
    freopen("3140.out","w",stdout);
    #endif
    scanf("%d",&T);
    while (T--) {
        scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
        num=0;
        for (int i=1;i<=a;++i)
            for (int j=1;j<=b;++j)
                for (int k=1,x;k<=c;++k) {
                    scanf("%d",&x);
                    if (x) one[num++]=point(i,j,k);
                }
        if (a<=b && a<=c) std::swap(a,a);
        else if (b<=a && b<=c) std::swap(a,b);
        else std::swap(a,c);
        ans=a;
        dfs(1,0);
        printf("%d
",ans);
    }
}

　　

[bzoj3141][Hnoi2013]旅行

这题非常神！的的确确是个好题！

这题我是看着http://tieba.baidu.com/p/2283515454?pid=31800289139&cid=0#318002891399楼的回复以及http://cxjyxx.me/?p=329的题解才懂的……表示自己太弱了……

注：以下a[i],b[i],n,m如题目所述。

首先我们考虑特殊情况，并将b[i]为0的项赋值为-1，令S为所有数之和：

1. 全1。此时不难发现答案是|S|/m上取整。
2. 全-1。同上，为|S|/m上取整。
3. 一半1，一半-1。我们将较少的1or-1与另一边抵消。如 1 1 1 1 1 -1 -1  ------>   1 1 1 (1 1 -1 -1)，这样就跟上面的大概一样了。
4. 其它情况也差不多。

猜测：ans=|S|/m上取整(S!=0)。

答案：

1. ans>=|S|/m上取整，这很显然。
2. m<=|S|:不妨设S>0，则将所有的-1根附近的1消掉，最终便只剩1了，ans=|S|/m上取整。
3. m>|S|:令s[i]=b[i]+b[i+1]+...+b[n]
   • S=0:
     • 若s[i]=0的个数>=m,则ans=0，此时取最后一个点和后m-1个s[i]=0的点即可。
     • 否则ans=1。因为若ans要为0，则所选的最后一个点必须满足s[i]=0（因为s[i]即为最后的旅途），倒二个也是，依此类推，所选的点s[i]都为0。但s[i]=0的个数<m，所以ans>=1。数据构造：观察s数组，必定是0 1……1 0……0 1……1 0。也就是像一个个小山一样。每次取一条等高线，就可符合题意。
   • S!=0:我们首先选出|S|个数，这步同2。剩下的便是一个个与上一个问题一样的子问题了。

 字典序：

1. S=0 且 m<= s[i]=0的个数：此时只要在s[i]=0的所有i中跑单调队列即可。即维护队列里面a[i]从小到大，然后按照输入顺序入队，只要后面s[i]=0的个数还足够，就一直入队。
2. 其它情况：这个比较麻烦。假设我们上一次选了a[last],则下次的i需满足abs(s[last+1]-s[i])<=ans 且 s[i+1]/m'上取整<=ans(m'为剩下的天数) 且 n-i>=m，就相当于一个子问题。于是，可以按s[i]分类，为每个s[i]开一个队列，维护队列a[i]单调递増，只要后面的个数够，就不断入队。选的时候从s[last]-ans到s[last]+ans枚举，先把下标<last的弹出，然后选出a[i]最小的一个。详见代码。

/**************************************************************
    Problem: 3141
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:2696 ms
    Memory:41820 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <queue>
#define _(x) static_cast<double>(x)
#define __(x) static_cast<int>(x)
const int N=500000+9;
int n,m,sum[N],cnt[N],a[N],tot;
struct node{int l,r,x;}t[N*2];
int newnode(const int l,const int r,const int x)
{
    t[++tot].x=x; t[tot].l=l; t[tot].r=r;
    return tot;
}
class Queue
{
    int be,en,len;
public:
    void push_back(int x)
    {
        if (!len) be=en=newnode(0,0,x);
        else t[en].r=newnode(en,0,x),en=t[en].r;
        ++len;
    }
    bool empty(){return !len;}
    int front(){return t[be].x;}
    int back(){return t[en].x;}
    void pop_back()
    {
        en=t[en].l;
        --len;
    }
    void pop_front()
    {
        be=t[be].r;
        --len;
    }
    void push(int x)
    {
        while (!empty() && a[back()]>a[x]) pop_back();
        push_back(x);
    }
}Qu[N*2],*qu=Qu+N,Q[N*2],*q=Q+N;
int Min(const int x,const int y)
{
    if (a[x]<a[y]) return x;
    return y;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3141.in","r",stdin);
    freopen("3141.out","w",stdout);
    #endif
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (int i=1;i<=n;++i) {
        scanf("%d%d",a+i,sum+i);
        if (!sum[i]) sum[i] = -1;
    }
    for (int i=n-1;i;--i) sum[i] += sum[i+1];
    for (int i=n;i;cnt[i] += cnt[i+1], --i)
        if (!sum[i]) ++cnt[i];
    int S = sum[1], d = S ? (abs(S) - 1)/m + 1 : cnt[1] < m;
    cnt[n+1]=-1;
    if (!d) {
        for (int i=1,j=2; i<m; ++i) {
            for (; cnt[j+1]>=m-i; ++j)
                if (!sum[j+1]) q[0].push(j);
            printf("%d ",a[q[0].front()]);
            q[0].pop_front();
        }
    }else {
        a[n+1]=n+1; int la = 0;
        for (int i=2; i<=n; ++i)
            qu[sum[i]].push_back(i-1);
        for (int i=1; i<m; ++i) {
            int ans = n+1;
            for (int j=sum[la+1]-d; j<=sum[la+1]+d; ++j) {
                if (__(ceil(_(abs(j))/(m-i))) > d) continue;
                for (; !qu[j].empty() && n-qu[j].front() >= m-i; qu[j].pop_front())
                    /*printf("test: %d
",qu[j].front()),*/if (qu[j].front() > la) q[j].push(qu[j].front());
                for (; ! q[j].empty() &&    q[j].front() <= la;   q[j].pop_front());
                if (!q[j].empty())
                    ans = Min(ans,q[j].front());
            }
            la = ans;
            printf("%d ",a[ans]);
        }
    }
    printf("%d",a[n]);
}

　　

[bzoj3142][Hnoi2013]数列

这题也不会……实在是太弱了

令a[i]为相邻两天股票价格之差，可以发现对于一个a序列，对ans的贡献是N-a[1]-a[2]-...-a[K-1]。于是答案就是N*M^(K-1)-M*(M+1)/2*M^(K-2)*(K-1)

/**************************************************************
    Problem: 3142
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:0 ms
    Memory:804 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
long long P;
long long power(long long x,int k)
{
    long long res=1;
    for (;k;x=x*x%P,k/=2)
        if (k&1) res=res*x%P;
    return res;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3142.in","r",stdin);
    freopen("3142.out","w",stdout);
    #endif
    //N*M^(K-1)-M*(M+1)/2*M^(K-2)*(K-1)
    long long N,K,M;
    scanf("%lld%lld%lld%lld",&N,&K,&M,&P);
    if (K==1) {printf("%lld
",N%P);return 0;}
    long long tmp=power(M,K-2),ans=(N%P*tmp%P*M%P-M*(M+1)/2%P*tmp%P*(K-1)%P)%P;
    printf("%lld
",(ans+P)%P);
}

　　

[bzoj3143][Hnoi2013]游走

这题……不讲了……高斯消元……

/**************************************************************
    Problem: 3143
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:1008 ms
    Memory:6880 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <algorithm>
const int N=500+9,M=N*N;
const double EPS = 1e-9;
struct edge{int u,v;}es[M];
double times[M],a[N][N];
int d[N],n,m;
void Guass(int equ,int val)
{
    for (int col = 1, row = 1; col <= val; ++col, ++row) {
        int maxr = row;
        for (int i = row + 1; i <= equ; ++i)
            if (fabs(a[i][col]) > fabs(a[maxr][col])) maxr = i;
        if (maxr != row) for (int i = col; i <= val + 1; ++i) std::swap(a[maxr][i],a[row][i]);
        for (int i = col + 1; i <= val + 1; ++i) a[row][i] /= a[row][col];
        a[row][col] = 1;
        for (int i = 1; i <= equ; ++i)
            if (i != row) {
                for (int j = col + 1; j <= val + 1; ++j)
                    a[i][j] -= a[i][col]*a[row][j];
                a[i][col]=0;
            }
    }
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3143.in","r",stdin);
    freopen("3143.out","w",stdout);
    #endif
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (int i=1;i<=m;++i) {
        scanf("%d%d",&es[i].u,&es[i].v);
        ++d[es[i].u]; ++d[es[i].v];
    }
    for (int i=1;i<=m;++i) {
        a[es[i].u][es[i].v]=-static_cast<double>(1)/d[es[i].v];
        a[es[i].v][es[i].u]=-static_cast<double>(1)/d[es[i].u];
    }
    for (int i=1;i<n;++i)
        a[i][i]=1,a[i][n]=0;
    a[n][n]=0;
    a[1][n]=1;
    Guass(n-1,n-1);
    for (int i=1;i<=m;++i) 
        times[i]=a[es[i].u][n]/d[es[i].u]+a[es[i].v][n]/d[es[i].v];
    std::sort(times+1,times+1+m);
    double ans=.0;
    for (int i=1;i<=m;++i) ans+=times[i]*(m-i+1);
    printf("%.3f
",ans);
}

　　

[bzoj3144][Hnoi2013]切糕

网络流最小割。增加一层，然后每层向上层连一条边，容量为下层点权。对于第k层的点，每个点都向k-d层连一条容量为无穷大的边。源向底层每个点连容量为无穷大的边，顶层向汇连容量为无穷大的边。然后跑一遍最小割。

/**************************************************************
    Problem: 3144
    User: lazycal
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:964 ms
    Memory:9260 kb
****************************************************************/
 
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
const int N=65602,INF=0x7fffffff;
int src,sink,Vc,cnt[N],dis[N],ec,p,q,r,d,son[N];
struct Edge
{
    int next,v,f;
}es[N*10];
inline int node(const int x,const int y,const int z){return x*p*q+y*q+z;}
inline void addedge(const int x,const int y,const int z)
{
    es[ec].v=y; es[ec].f=z;
    es[ec].next=son[x]; son[x]=ec++;
}
inline void Addedge(const int x,const int y,const int z){addedge(x,y,z);addedge(y,x,0);}
int sap(const int u,const int aug)
{
    if (u==sink) return aug;
    int sum=0,mindis=Vc;
    for (int i=son[u];i!=-1;i=es[i].next) {
        const int v=es[i].v;
        if (es[i].f && dis[v]+1==dis[u]) {
            int t=sap(v,std::min(aug-sum,es[i].f));
            sum+=t; es[i].f-=t; es[i^1].f+=t;
            if (sum==aug || dis[src]>=Vc) return sum;
        }
        if (es[i].f && mindis>dis[v]) mindis=dis[v];
    }
    if (!sum) {
        if (!--cnt[dis[u]]) dis[src]=Vc;
        ++cnt[dis[u]=mindis+1];
    }
    return sum;
}
int max_flow()
{
    cnt[0]=Vc;
    int flow=0;
    while (dis[src]<Vc) flow+=sap(src,INF);
    return flow;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("3144.in","r",stdin);
    freopen("3144.out","w",stdout);
    #endif
    scanf("%d%d%d%d",&p,&q,&r,&d);
    memset(son,-1,sizeof son);
    for (int i=0;i<r;++i)
        for (int j=0;j<p;++j)
            for (int k=0,x;k<q;++k) {
                scanf("%d",&x);
                Addedge(node(i,j,k),node(i+1,j,k),x);
                if (i-d>=0) {
                    if (j-1>=0) Addedge(node(i,j,k),node(i-d,j-1,k),INF);
                    if (j+1<p)  Addedge(node(i,j,k),node(i-d,j+1,k),INF);
                    if (k-1>=0) Addedge(node(i,j,k),node(i-d,j,k-1),INF);
                    if (k+1<q)  Addedge(node(i,j,k),node(i-d,j,k+1),INF);
                }
            }
    Vc=(r+1)*p*q+2,src=(r+1)*p*q,sink=(r+1)*p*q+1;
    for (int i=0;i<p;++i)
        for (int j=0;j<q;++j)
            Addedge(src,node(0,i,j),INF),Addedge(node(r,i,j),sink,INF);
    printf("%d
",max_flow());
}