Y国有N座城市,并且有M条双向公路将这些城市连接起来,并且任意两个城市至少有一条路径可以互达。
Y国的国王去世之后,他的两个儿子A和B都想成为新的国王,但他们都想让这个国家更加安定,不会用武力解决问题。
于是他们想将这个国家分成两个小国家A国和B国。现在,A拥有1号城市,B拥有N号城市,其他的城市还尚未确定归属哪边(划分之后的国家内部城市可以不连通)。
由于大家都想让国家变得更好,而某些城市的人民愿意国王的A儿子作为他们的领袖,而某些城市更看好B,而为了交通的便捷,如果划分后的公路连接两个同一个国家的城市,那么更利于城市之间的交流。于是大臣们设计了一种对土地划分的评分机制,具体如下:
1. 对于城市i,如果它划分给A国,将得到VA[i]的得分;划分给B国,将得到VB[i]的得分。
2. 对于一条公路i,如果它连接两个A国的城市,将得到EA[i]的得分;连接两个B国的城市,将得到EB[i]的得分;否则,这条公路将失去意义,将扣除EC[i]的得分。
现请你找到最优的土地划分,使得这种它的评分最高。
第一行包含两个整数N,M,含义如问题描述所示。
接下来一行N-2个非负整数,表示VA[2..N-1]。
接下来一行N-2个非负整数,表示VB[2..N-1]。
接下来M行,每行五个非负整数描述一条公路:X Y EA[i] EB[i] EC[i],含义如问题描述所示。
【数据说明】
数据点 N M 备注
1-2 <=20 <=200 无
3-4 <=5000 <=10000 VA、VB、EA、EB均为0
5-6 <=5000 <=10000 EC均为0
7-10 <=10000 <=40000 无
保证运算过程中及最终结果不超过32位带符号整数类型的表示范围
解题思路:
二者必取其一,这个很有最小割的意思,所以相当于将A国是源点,B国为汇点
对于一个点$P_i$,设其分到A国的价值为$V_{ai}$,分到B国的价值为$V_{bi}$。
取A则无法取B,这就是最小割模型了。
那么从源点连向$P_{i}$一条有向边,容量为$V_{ai}$,那么从$P_i$向汇点一条有向边,容量为$V_{bi}$,
这样点的二选一就实现了,只需要用$\sum{V_{ai}+V_{bi}}$减去最小割就可以啦。
下面是边的三选一:(设一条边连A国城市贡献为$C_{ai}$,连B国城市贡献为$C_{bi}$,连接两个国家点惩罚为$C_{ci}$)
两个点若都选A,那么就需要割去这条边连接B国两个城市点贡献。
选A相当于割去城市选B国点贡献,那么相当于在汇点端取消了流量。
那么现在限制一下,要求其取消汇点端流量则必须取消这条边流量。
那么就相当于在原来两个城市向汇点连边处向汇点重新连边。
由于两个点都必须限制,那么相当于在两个点都向汇点连$\frac{C_{bi}}{2}$的边。
同理从源点连向边的两端点$\frac{C_{ai}}{2}$的边。
所以在答案上加上$\sum{C_{ai}+C_{bi}}$最后减去最小割。
考虑惩罚条件。
此时为边的两端一个割源,一个割汇。
此时为了保证出现割,保留与汇点连边端必须断开所有与源点连边。
所以此时最小割中一定存在$\frac{C_{ai}}{2}$,也就是这条边存在时与源点的附加边。
同理,最小割中也存在$\frac{C_{bi}}{2}$,这样割下来的代价为$\frac{C_{bi}}{2}+\frac{C_{ai}}{2}$
但是我们期望其扣除的代价为$C_{ai}+C_{bi}+C_{ci}$,这就要求我们同时要割下一条代价为$\frac{C_{bi}}{2}+\frac{C_{ai}}{2}+C_{ci}$的边。
可是这条边应该加在哪里呢。
考虑什么样的边一定被割掉,一定是当前存在的与源点连边的点连向一个与汇点有流量的点。
那么就是在当前边两端对应的点间加一双向边,边权为$\frac{C_{bi}}{2}+\frac{C_{ai}}{2}+C_{ci}$。
证明这样做的可行性。
因为当两端选同一个国家时,中间的流量不会流向汇或不会与源有流量。
所以这条附加边在两端选同一国家时是不会存在流量的,更不会被割去。
所以建图就是这样了。
因为有系数$\frac{1}{2}$的存在,将所有边权*2,最后/2,可以证明最后一定是整除的,没有必要担心。
全图最小割就好了。
代码:
1 #include<queue>
2 #include<cstdio>
3 #include<cstring>
4 #include<algorithm>
5 const int oo=0x3f3f3f3f;
6 struct pnt{
7 int hd;
8 int lyr;
9 int now;
10 }p[100000];
11 struct ent{
12 int twd;
13 int lst;
14 int vls;
15 }e[1000000];
16 int cnt;
17 int n,m;
18 int s,t;
19 std::queue<int>Q;
20 void ade(int f,int t,int v)
21 {
22 cnt++;
23 e[cnt].twd=t;
24 e[cnt].vls=v;
25 e[cnt].lst=p[f].hd;
26 p[f].hd=cnt;
27 return ;
28 }
29 bool Bfs(void)
30 {
31 while(!Q.empty())
32 Q.pop();
33 for(int i=1;i<=t;i++)
34 p[i].lyr=0;
35 p[s].lyr=1;
36 Q.push(s);
37 while(!Q.empty())
38 {
39 int x=Q.front();
40 Q.pop();
41 for(int i=p[x].hd;i;i=e[i].lst)
42 {
43 int to=e[i].twd;
44 if(p[to].lyr==0&&e[i].vls>0)
45 {
46 p[to].lyr=p[x].lyr+1;
47 if(to==t)
48 return true;
49 Q.push(to);
50 }
51 }
52 }
53 return false;
54 }
55 int Dfs(int x,int fll)
56 {
57 if(x==t)
58 return fll;
59 for(int& i=p[x].now;i;i=e[i].lst)
60 {
61 int to=e[i].twd;
62 if(p[to].lyr==p[x].lyr+1&&e[i].vls>0)
63 {
64 int ans=Dfs(to,std::min(fll,e[i].vls));
65 if(ans>0)
66 {
67 e[i].vls-=ans;
68 e[((i-1)^1)+1].vls+=ans;
69 return ans;
70 }
71 }
72 }
73 return 0;
74 }
75 int Dinic(void)
76 {
77 int ans=0;
78 while(Bfs())
79 {
80 for(int i=1;i<=t;i++)
81 p[i].now=p[i].hd;
82 int dlt;
83 while(dlt=Dfs(s,oo))
84 ans+=dlt;
85 }
86 return ans;
87 }
88 int main()
89 {
90 // freopen("a.in","r",stdin);
91 scanf("%d%d",&n,&m);
92 s=n+1;
93 t=s+1;
94 int ans=0;
95 ade(s,1,oo);
96 ade(1,s,0);
97 ade(n,t,oo);
98 ade(t,n,0);
99 for(int i=2;i<=n-1;i++)
100 {
101 int x;
102 scanf("%d",&x);
103 x<<=1;
104 ade(s,i,x);
105 ade(i,s,0);
106 ans+=x;
107 }
108 for(int i=2;i<=n-1;i++)
109 {
110 int x;
111 scanf("%d",&x);
112 x<<=1;
113 ade(i,t,x);
114 ade(t,i,0);
115 ans+=x;
116 }
117 for(int i=1;i<=m;i++)
118 {
119 int x,y,a,b,c;
120 scanf("%d%d%d%d%d",&x,&y,&a,&b,&c);
121 ans+=a+b+a+b;
122 ade(s,x,a);
123 ade(x,s,0);
124 ade(s,y,a);
125 ade(y,s,0);
126 ade(x,t,b);
127 ade(t,x,0);
128 ade(y,t,b);
129 ade(t,y,0);
130 ade(x,y,a+b+c+c);
131 ade(y,x,a+b+c+c);
132 }
133 ans=(ans-Dinic())>>1;
134 printf("%d\n",ans);
135 return 0;
136 }