题目:

题目描述

Blinker 最近喜欢上一个奇怪的游戏。
这个游戏在一个 N*M  的棋盘上玩,每个格子有一个数。每次 Blinker  会选择两个相邻的格子,并使这两个数都加上 1。
现在 Blinker 想知道最少多少次能使棋盘上的数都变成同一个数,如果永远不能变成同一个数则输出 -1。

输入格式

输入的第一行是一个整数 T,表示输入数据有T 轮游戏组成。
每轮游戏的第一行有两个整数 N 和 M , 分别代表棋盘的行数和列数。
接下来有 N 行,每行 M 个数。

输出格式

对于每个游戏输出最少能使游戏结束的次数,如果永远不能变成同一个数则输出 -1。

样例数据 1

输入  [复制]

 


2 2 
1 2 
2 3 
3 3 
1 2 3 
2 3 4 
4 3 2

输出


-1

备注

【数据范围】
对于 30% 的数据,保证 T<=10,1<=N,M<=8
对于 100% 的数据,保证 T<= 10,1<=N,M<=40,所有数为正整数且小于 1000000000

题解:

这里引用http://www.cnblogs.com/DaD3zZ-Beyonder/p/5765882.html:

一道比较有趣的题目

先对题目进行分析:

首先我们考虑对棋盘黑白染色,那么我们发现:“每次相邻两个+1”,显然是一黑一白+1

那么我们先统计出WhiteNum,BlackNum(黑白点的数目),WhiteSum,BlackSum(黑白点初始权值和)(接下来可能用Wn,Ws,Bn,Bs代替)

那么对于一次增加,显然是WhiteSum+1,BlackSum+1

考虑对最后的情况进行讨论:

那么很显然,当WhiteNum==BlackNum时(即总点数为偶数)

如果WhiteSum!=BlackSum,显然无解

如果WhiteSum==BlackSum时,我们发现,对于X如果成立,那么X+1一定成立,显然满足二分的性质,那么二分这个值,进行判定

当WhiteNum!=BlackNum时(即总点数为奇数)

发现显然,若有解,则解唯一,那么直接验证正确性即可

至于解怎么求?

设最后所有数变为X,易得X*Wn-Ws=X*Bn-Bs,整理下可得:X=(Ws-Bs)/(Wn-Bn),用网络流验证即可

那么考虑建图:

S-->白点,约束为X-val[i][j]

黑点-->T,约束为X-val[i][j]

相邻的白点-->黑点,约束为INF

判断是否满流即可

  最后说下个人心得:

  这道题的重点其实不是网络流,而是黑白染色这一想法,由相邻格子染色其实可以考虑到这一点,以后做到相似的题要注意这一想法····然后就是后面的分类讨论···也是由黑白染色后考虑答案的性质得出的·····这是一道很好的题,染色+二分+网络流;

代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<cctype>
#include<cstring>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=;
const int M=;
const long long inf=1e+;
int Ri()
{
char c;
int f=;
for(c=getchar();c<''||c>'';c=getchar());
for(;c<=''&&c>='';c=getchar())
f=(f<<)+(f<<)+c-'';
return f;
}
long long Rl()
{
char c;
long long f=;
for(c=getchar();c<''||c>'';c=getchar());
for(;c<=''&&c>='';c=getchar())
f=f*+c-'';
return f;
}
int T,n,m,tot,first[N],cur[N],lev[N],next[M],go[M],Wn,Bn,src,des;
int color[N][N],num[N][N];
long long map[N][N],rest[M],Ws,Bs,ans,sum;
inline void comb(int a,int b,long long c)
{
next[++tot]=first[a],first[a]=tot,go[tot]=b,rest[tot]=c;
next[++tot]=first[b],first[b]=tot,go[tot]=a,rest[tot]=;
}
inline bool bfs()
{
for(int i=src;i<=des;i++) cur[i]=first[i],lev[i]=-;
static int que[N],tail,u,v;
que[tail=]=src;
lev[src]=;
for(int head=;head<=tail;head++)
{
u=que[head];
for(int e=first[u];e;e=next[e])
{
if(lev[v=go[e]]==-&&rest[e])
{
lev[v]=lev[u]+;
que[++tail]=v;
if(v==des) return true;
}
}
}
return false;
}
inline long long dinic(int u,long long flow)
{
if(u==des)
return flow;
long long res=,delta;
int v;
for(int &e=cur[u];e;e=next[e])
{
if(lev[v=go[e]]>lev[u]&&rest[e])
{
delta=dinic(v,min(flow-res,rest[e]));
if(delta)
{
rest[e]-=delta;
rest[e^]+=delta;
res+=delta;
if(res==flow) break;
}
}
}
if(flow!=res) lev[u]=-;
return res;
}
inline long long maxflow()
{
long long temp=;
while(bfs())
temp+=dinic(src,inf);
return temp;
}
inline bool jud(int x,int y)
{
return x>=&&x<=n&&y>=&&y<=m;
}
inline bool check(long long lim)
{
tot=;
memset(first,,sizeof(first));
for(int i=;i<=n;i++)
for(int j=;j<=m;j++)
{
if(
!color[i][j])
comb(src,num[i][j],lim-map[i][j]);
else
comb(num[i][j],des,lim-map[i][j]);
}
for(int i=;i<=n;i++)
for(int j=;j<=m;j++)
if(!color[i][j])
{
if(jud(i-,j))
comb(num[i][j],num[i-][j],inf);
if(jud(i+,j))
comb(num[i][j],num[i+][j],inf);
if(jud(i,j-))
comb(num[i][j],num[i][j-],inf);
if(jud(i,j+))
comb(num[i][j],num[i][j+],inf);
}
long long temp=maxflow();
if(temp==((long long)Wn*lim-Ws))
return true;
else return false;
}
inline void solve()
{
Wn=Ws=Bn=Bs=;
src=;
des=n*m+;
int cnt=;
long long left=,right=1e+;
for(int i=;i<=n;i++)
for(int j=;j<=m;j++)
{
num[i][j]=++cnt;
color[i][j]=(i+j)%;
if(!color[i][j])
Wn++,Ws+=map[i][j];
else
Bn++,Bs+=map[i][j];
left=max(left,map[i][j]);
}
if(Wn==Bn)
{
if(Ws!=Bs)
{
cout<<"-1"<<endl;
return;
}
else
{
while(left<=right)
{
long long mid=(left+right)/;
if(check(mid)) ans=mid,right=mid-;
else left=mid+;
}
cout<<ans*Wn-Ws<<endl;
}
}
else
{
ans=(long long)(Ws-Bs)/(Wn-Bn);
if(ans<left)
{
cout<<"-1"<<endl;
return;
} if(check(ans))
{
cout<<ans*Wn-Ws<<endl;
return;
}
else cout<<"-1"<<endl;
}
}
int main()
{
// freopen("a.in","r",stdin);
T=Ri();
while(T--)
{
n=Ri(),m=Ri();
for(int i=;i<=n;i++)
for(int j=;j<=m;j++)
map[i][j]=Rl();
solve();
}
return ;
}

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