Widget Factory

题意:有n件装饰品,有m组信息。(1 <= n ,m<= 300)每组信息有开始的星期和结束的星期(是在mod 7范围内的)并且还包括num种装饰品的种类(1~n),其中每种装饰品所用的时间3 <= x[i] <= 9;种类的输入可以重复;

思路:

1.根据输入建立增广矩阵a[][],但是在建立和求解的过程中由于是mod意义下的,所以输入的个数和最终所用的时间都要mod 7;(分析可知当个数是7的同余类时,开始星期相同则结束星期也相同)

2.前面几个高斯消元,我用的是free_var来判断是否有自由变元,这是在输入的方程数和求解变元数相等的情况才成立。在本题中对于sample 1就会发现方程数原本就比变元多1,这时计算出的free_var = 1,但是并不是将就有了一个维度的自由变元。还是要看有用方程的个数row与var之间的关系;

3.在得到上三角阵求解变元x[i]的时候,需要解一个模线性方程,a[i][i]*x[i] + 7*y = ret(mod 7);ret为a[i][col]用已知的x[j]消去除a[i][i]得到的;

这时调用exgcd()即可求解;最后注意解要在3~9范围内即可;

ps:时间性能不是很好,竟然用了1704ms...最短的是297ms..差距啊!!!

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<map>
#include<queue>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
using namespace std;
#define rep0(i,l,r) for(int i = (l);i < (r);i++)
#define rep1(i,l,r) for(int i = (l);i <= (r);i++)
#define rep_0(i,r,l) for(int i = (r);i > (l);i--)
#define rep_1(i,r,l) for(int i = (r);i >= (l);i--)
#define MS0(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define MS1(a) memset(a,-1,sizeof(a))
int a[][];
int equ,var;
int x[];
const int MOD = ;
template <typename T>
T abs(T a){return a < ? -a:a;}
void debug()
{
puts("********");
int i,j;
rep0(i,,equ){
rep1(j,,var)
cout<<a[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}puts("********");
}
int __gcd(int a,int b)
{
return b?__gcd(b,a%b):a;
}
int LCM(int a,int b)
{
return a/__gcd(a,b)*b;
}
void exgcd(int a,int b,int& d,int& x,int& y)
{
if(!b){d = a;x = ;y = ;}
else{
exgcd(b,a%b,d,y,x);
y -= x*(a/b);
}
}
int Guass()
{
int i,j,k,free_var = ,row,col;
for(row = ,col = ;row < equ && col < var;row++,col++){
int mx = row;
rep0(j,row+,equ)
if(abs(a[j][col]) > abs(a[mx][col])) mx = j;
if(a[mx][col] == ){
row--; // 行不变;不能通过这里记录自由变元的个数,只能记录没用的col
continue;
}
if(mx != row)
rep1(k,col,var)
swap(a[row][k],a[mx][k]);
rep0(j,row+,equ){
if(a[j][col]){
int lcm = LCM(abs(a[row][col]),abs(a[j][col]));
int ration_row = lcm/abs(a[row][col]),ration_j = lcm/abs(a[j][col]);
if(a[row][col]*a[j][col] < ) ration_row = -ration_row; //符号相反变加法;
rep1(k,col,var)
a[j][k] = (a[j][k]*ration_j - a[row][k]*ration_row)%;
}
}
}
//debug();
rep0(i,row,equ)
if(a[i][var] != ) return -; //无解
if(row < var) return var - row;//row表示有用的方程数方程,但是要在判断出有解的前提下才能说有多组解;
rep_1(i,var - ,){ // ***若为唯一解,其实就是var维方阵
int ret = a[i][var];
for(j = i+;j < var;j++) //利用已求得的变元消去第row行col后面的元素,得到一元方程;
ret -= x[j]*a[i][j];
ret = ((ret%)+)%;
int d,x1,y;
//构造出 a[i][i]*x[i] + 7*y = ret(mod 7);且gcd(a[row][col],7) = 1)因为a[row][col] != 0
if(a[i][i] < ) a[i][i] = -a[i][i],ret = -ret;
exgcd(a[i][i],,d,x1,y); //之后乘上ret弄到3~9范围即可;
x[i] = ((ret*x1)%+)%;
if(x[i] < ) x[i] += ;
}
return ;
}
const char str[][] = {{"MON"},{"TUE"},{"WED"},{"THU"},{"FRI"},{"SAT"},{"SUN"}};
int date_id(char *c)
{
for(int i = ;i < ;i++)
if(strcmp(str[i],c) == ) return i;
}
int main()
{
int i,j,n,m;
char s[],t[];
while(scanf("%d%d",&n,&m) == && n + m){
MS0(a);
equ = m;var = n;
int kind,num;
rep0(i,,m){
scanf("%d%s%s",&num,s,t);
a[i][var] = date_id(t)-date_id(s)+;
if(a[i][var] < ) a[i][var] += ;
rep0(j,,num){
scanf("%d",&kind);
a[i][--kind]++;
}
rep1(j,,var) a[i][j] %= ;
}
//debug();
int ret = Guass();
if(ret == -) puts("Inconsistent data.");
else if(ret > ) puts("Multiple solutions.");
else{
rep0(i,,var)
printf("%d%c",x[i],i == var - ?'\n':' ');
}
}
return ;
}

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