<更新提示>

<第一次更新>


<正文>

差分约束系统

我们先来认识一下差分约束系统鸭!

差分约束系统是一种特殊的\(n\)元一次不等式组,它包含了\(n\)个变量\(x_1-x_n\)以及\(m\)个不等式(约束条件)。其中每一个不等式形如\(x_i-x_j\leq c_k\),\(c_k\)是常数,\(i,j \leq n,k \leq m\)。

通常来说,题目会给出这一些限制条件的模型或变式,我们需要在满足这个不等式组的前提下求解一些指定的数值。

注意到不等式\(x_i-x_j\leq c_k\)我们可以将其转换为\(x_i\leq c_k+x_j\)。而最短路算法中的三角形不等式也是这个格式\(dis_j \leq dis_i+w\)(对于\(dis_j > dis_i+w\)我们需要更新最短路,故该式一定能得到满足),所以我们通常可以将差分约束系统的问题转化为最短路问题。一般地,我们将变量\(x_i,x_j\)看作图中的两个节点,而恰有一条长度为\(c_k\)的边从\(x_j\)连向\(x_i\)。这时候,边的含义是一个不等式。

更具体地来说,有一个很常见的问题。

对于给定的差分约束系统P,求\(\max\{x_n-x_1\}\)

先从代数角度思考,我们可以通过若干个不等式的相加得到如下的不等式组:

\[\begin{cases}
x_n-x_1\leq d_1
\\x_n-x_1\leq d_2
\\...
\\x_n-x_1\leq d_n
\end{cases}
\]

那么显然\(\min\{d_1,d_2,...,d_n\}\)就是答案。

从图论角度思考:先根据差分约束系统建图。

我们可以通过若干条边从不同的路径有节点1走到n。其中各个路径的权值和分别为\(d_1,d_2,...,d_n\),那么\(\min\{d_1,d_2,...,d_n\}\)是什么呢?

  • 没错,最短路

我们将一个差分约束系统的问题转换为了最短路问题。

接下来,我们通过一道入门例题来了解。

Candies(POJ3159)

Description

During the kindergarten days, flymouse was the monitor of his class. Occasionally the head-teacher brought the kids of flymouse’s class a large bag of candies and had flymouse distribute them. All the kids loved candies very much and often compared the numbers of candies they got with others. A kid A could had the idea that though it might be the case that another kid B was better than him in some aspect and therefore had a reason for deserving more candies than he did, he should never get a certain number of candies fewer than B did no matter how many candies he actually got, otherwise he would feel dissatisfied and go to the head-teacher to complain about flymouse’s biased distribution.

snoopy shared class with flymouse at that time. flymouse always compared the number of his candies with that of snoopy’s. He wanted to make the difference between the numbers as large as possible while keeping every kid satisfied. Now he had just got another bag of candies from the head-teacher, what was the largest difference he could make out of it?

Input Format

The input contains a single test cases. The test cases starts with a line with two integers N and M not exceeding 30 000 and 150 000 respectively. N is the number of kids in the class and the kids were numbered 1 through N. snoopy and flymouse were always numbered 1 and N. Then follow M lines each holding three integers A, B and c in order, meaning that kid A believed that kid B should never get over c candies more than he did.

Output Format

Output one line with only the largest difference desired. The difference is guaranteed to be finite.

Sample Input

2 2
1 2 5
2 1 4

Sample Output

5

解析

就是以上提到的差分约束系统。

题目大意:有\(n\)个孩子,\(m\)个要求,每一个要求形如:孩子\(a\)认为孩子\(b\)不能比他多超过\(c\)个糖果。求孩子\(1\)和孩子\(n\)最多相差的糖果数。

对于每一个要求,我们将其视为差分约束系统中的一个不等式即可。

\[b-a\leq c
\]

(节点a向节点b连一条权值为c的边)

建图后栈式\(SPFA\)(卡堆优化\(Dijkstra\)和队列\(SPFA\))跑最短路解决。

\(Code:\)

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<stack>
using namespace std;
const int N=30000+80,M=150000+80;
struct edge{int ver,val,next;}e[M*4];
int n,m,Last[M],t,dis[N],vis[N];
inline void insert(int x,int y,int v)
{
e[++t].val=v;e[t].ver=y;
e[t].next=Last[x];Last[x]=t;
}
inline void input(void)
{
t=0;
memset(Last,0,sizeof Last);
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int x,y,v;
scanf("%d%d%d",&x,&y,&v);
insert(x,y,v);
}
}
inline void spfa(void)
{
memset(dis,0x7f,sizeof dis);
memset(vis,0x00,sizeof vis);
dis[1]=0;vis[1]=1;
stack< int > Stack;
Stack.push(1);
while(!Stack.empty())
{
int temp=Stack.top();
Stack.pop();
vis[temp]=0;
for(int i=Last[temp];i;i=e[i].next)
{
if(dis[e[i].ver]>dis[temp]+e[i].val)
{
dis[e[i].ver]=dis[temp]+e[i].val;
if(!vis[e[i].ver])
{
Stack.push(e[i].ver);
vis[e[i].ver]=true;
}
}
}
}
}
int main(void)
{
while(scanf("%d%d",&n,&m)==2)
{
input();
spfa();
printf("%d\n",dis[n]);
}
return 0;
}

<后记>

『Candies 差分约束系统』的更多相关文章

  1. Candies(差分约束系统)

    http://poj.org/problem?id=3159 思路:用O(V+ElogV)的Dijkstra算法求1到n的最短路.即用优先队列优化Dijkstra算法. #include <st ...

  2. POJ 3159 Candies (图论,差分约束系统,最短路)

    POJ 3159 Candies (图论,差分约束系统,最短路) Description During the kindergarten days, flymouse was the monitor ...

  3. 【POJ3159】Candies(差分约束系统)

    题意:有一些人, 给n个人派糖果,给出m组约束,每组约束包含A,B,c 三个数, 意思是A的糖果数比B少的个数不多于c,即B的糖果数 - A的糖果数<= c . 最后求n 比 1 最多多多少糖果 ...

  4. UVA11478 Halum [差分约束系统]

    https://vjudge.net/problem/UVA-11478 给定一个有向图,每条边都有一个权值.每次你可以选择一个结点v和一个整数d,把所有以v为终点的边的权值减小d,把所有以v为起点的 ...

  5. BZOJ 2330: [SCOI2011]糖果 [差分约束系统] 【学习笔记】

    2330: [SCOI2011]糖果 Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 128 MBSubmit: 5395  Solved: 1750[Submit][Status ...

  6. js实现『加载更多』功能实例

    DEMO : 滚动加载示例 关于如何实现『加载更多』功能,网上有插件可用,例如比较著名的使用iscroll.js实现的上拉加载更多.下拉刷新功能. 但实际用起来却是很麻烦.由于是第三方插件,要按照对方 ...

  7. ACM/ICPC 之 差分约束系统两道(ZOJ2770-POJ1201)

    当对问题建立数学模型后,发现其是一个差分方程组,那么问题可以转换为最短路问题,一下分别选用Bellmanford-SPFA解题 ZOJ2770-Burn the Linked Camp //差分约束方 ...

  8. 『Asp.Net 组件』Asp.Net 服务器组件 内嵌JS:让自己的控件动起来

    代码: using System; using System.Web; using System.Web.UI; using System.Web.UI.WebControls; namespace ...

  9. POJ1201 Intervals(差分约束系统)

    与ZOJ2770一个建模方式,前缀和当作点. 对于每个区间[a,b]有这么个条件,Sa-Sb-1>=c,然后我就那样连边WA了好几次. 后来偷看数据才想到这题还有两个隐藏的约束条件. 这题前缀和 ...

随机推荐

  1. Android Studio之回退Gradle版本方法

    Android Studio之回退Gradle版本方法 (Minimum supported Gradle version is 4.10.1. Current version is 4.6.)   ...

  2. 动态规划——Distinct Subsequences

    题目大意:给定字符串S和T,现在从S中任选字符组成T,要求输出方案个数. Example 1:Input: S = "rabbbit", T = "rabbit" ...

  3. 面试题int和Integer

    int和Integer的区别 1.Integer是int的包装类,int则是java的一种基本数据类型 2.Integer变量必须实例化后才能使用,而int变量不需要 3.Integer实际是对象的引 ...

  4. 我的 FPGA 学习历程(10)—— 实验:数码管驱动

    根据黑金 AX301 手册,数码管位选信号命名为 SEL[5:0],其中 SEL[5] 对应最左边的数码管,而SEL[0] 对应最右边数码管:作为约定,在下面的描述中我们对应的称之为数码管 5 和数码 ...

  5. Machine Learning学习资源

    引申:非原创,转载来自:https://blog.csdn.net/ptkin/article/details/50995140

  6. Windows环境下,本地Oracle创建dblink连接远程mysql

    前言 我的情况是,本地安装了oracle(安装完成后带有SQL Developer,不需要再安装instantclient),创建dblink去连接远程的mysql.有些朋友可能是 本地使用PL\SQ ...

  7. 一. 优化小程序自身的Storage

    小程序中的存储只有 Storage ,特性如下: 上限为 10MB 以用户纬度隔离,同一个设备,A 无法访问 B 用户的数据. 持久缓存,只有在用户关掉小程序才会删除,如果空间不足,会进行 LRU , ...

  8. wpa_cli 关联无线网络

    fq关联无线网络,不同的无线网络认证方式不同设置:    1)open(开放式认证方式,分为):         wpa_cli -iwlan0 set_network 0 ssid '"w ...

  9. 微信小程序之canvas绘制海报分享到朋友圈

    绘制canvas内容 首先,需要写一个canvas标签,给canvas-id命名为shareBox <canvas canvas-id="shareBox"></ ...

  10. 创建python虚拟环境如果速度很慢

    conda create -n jjenv python=3.6如果我们这样子创建的话下载速度很慢,那就可以用如下方式,相当于改了下载源. conda create -n jjenv python=3 ...