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  1. 1. 差分约束
  2. 2. 问题转化
题解 SP116 【INTERVAL - Intervals】

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差分约束

差分约束系统:由N个变量$X_1, X_2, X_3 …. X_N$和$M$个未知条件组成的N元一次不等式组,其中,每个条件都形如
$X_i \le X_j + C_k$
我们的问题是:给出一组满足所有条件的解,否则判断出无解

注意到,$X_i\le X_j + c_k$ 与单源最短路中的三角不等式很相似,建立N个节点对应N个变量。对于每组条件,从 j 向i连一条边。同时虚构0号节点并向每一个节点连一条边,如果存在负环则无解。否则有解。

问题转化

那么,我们怎么根据这个题目建立起一个差分约束系统呢?
我们可以用$siz[i]$表示区间$[0,i]$中被选的元素的个数,那么区间$[a_i,b_i]$中被选中的元素的个数我们就可以用$siz[b_i]-siz[a_i-1]$来表示。于是我们就可以从$a_i-1$向$b_i$连一条权值为$w$的有向边。
另外,为了保证图的连通性,我们需要再从每一个数$a$向$a+1$连一条权为$0$的边,从每一个数$a$向$a-1$连一条权为$-1$的边。

那么,为什么这么连呢?

因为$siz[a+1] -siz[a] \le 1$且$siz[a]-siz[a+1]\ge-1$。

最终的图是这个样子的(以该数据为例)1564974953405

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code:

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#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<algorithm>
#define ll long long
#define INF 0x7fffffff
#define re register

using namespace std;

int read()
{
register int x = 0,f = 1;register char ch;
ch = getchar();
while(ch > '9' || ch < '0'){if(ch == '-') f = -f;ch = getchar();}
while(ch <= '9' && ch >= '0'){x = x * 10 + ch - 48;ch = getchar();}
return x * f;
}

int x,y,z,n,cnt,ans,minn,maxx;
int d[200005],vis[200005],dis[200005];

struct edge{
int to,next,v;
}e[200005];

void add(int x,int y,int z)
{
e[++cnt].to = y;
e[cnt].v = z;
e[cnt].next = d[x];
d[x] = cnt;
}

void clannad()
{
for(int i = 0; i <= cnt; i++) e[i].to = 0,e[i].next = 0,e[i].v = 0;
for(int i = 0; i <= cnt; i++) d[i] = 0;
cnt = 0;
}

queue<int> que;

int spfa(int s)
{
while(!que.empty()) que.pop();
for(int i = minn; i <= maxx; i++) dis[i] = -INF;
dis[s] = 0;
memset(vis,0,sizeof(vis));
que.push(s);
dis[s] = 0;
vis[s] = 1;
while(!que.empty())
{
int u = que.front();
que.pop();
vis[u] = 0;
for(int i = d[u]; i; i = e[i].next)
{
int v = e[i].to;
int w = e[i].v;
if(dis[v] < dis[u] + w)
{
dis[v] = dis[u] + w;
if(!vis[v]) que.push(v),vis[v] = 1;
}
}
}
return dis[maxx];
}

int main()
{
int t;
t = read();
for(t; t > 0; t--)
{
n = read();
maxx = -INF;
minn = INF;
for(int i = 1; i <= n; i++)
{
x = read();
y = read();
z = read();
add(x - 1,y,z);
maxx = max(y,maxx);
minn = min(x - 1,minn);
}
for(int i = minn; i <= maxx; i++)
{
add(i,i + 1,0);
add(i + 1, i,-1);
}
int ans = spfa(minn);
printf("%d\n",ans);
clannad();
}
return 0;
}
Author: wflight
Link: http://yoursite.com/2019/08/05/题解-SP116-【INTERVAL-Intervals】/
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