1. 程式人生 > 實用技巧 >Solution -「CF 802C」Heidi and Library (hard)

Solution -「CF 802C」Heidi and Library (hard)

\(\mathcal{Descriptoin}\)

  Link.

  你有一個容量為 \(k\) 的空書架,現在共有 \(n\) 個請求,每個請求給定一本書 \(a_i\)。如果你的書架裡沒有這本書,你就必須以 \(c_{a_i}\) 的價格購買這本書放入書架。當然,你可以在任何時候丟掉書架裡的某本書。請求出完成這 \(n\) 個請求所需要的最少價錢。

  \(n,k\le80\)

\(\mathcal{Solution}\)

  網路瘤嘛……

  費用流,考慮先全部買入,再抵消花費。具體地,假設 \(i<j\),第 \(i\) 天的書和第 \(j\) 天的書相同,就可以一直保留第 \(i\)

天的書到第 \(j\) 天,減少一次花費。腦洞一番之後,建圖如下:

  • \(S\)\(v_i~(i=1,2,\dots n)\) 連邊,容量為 \(1\),費用為 \(c_{a_i}\),表示買入。
  • \(v_i\)\(v_{i+1}~(i=1,2,\cdots,n-1)\) 連邊,容量為 \(k-1\),費用為 \(0\),表示保留至多 \(k-1\) 本,剩下一本給 \(a_{i+1}\) 留位置。
  • \(v_i\)\(v_i'~(i=1,2,\cdots,n)\) 連邊,容量為 \(1\),費用為 \(0\),表示將這本書出手(丟掉或賣掉)。
  • \(v_{i-1}\) 向上一次 \(a_i\)
    出現的位置 \(j\) 所對應的 \(v_j'\) 連邊,容量為 \(1\),費用為 \(-c_{a_i}\),表示上次的“出手”是賣掉,以抵消 本次 \(a_i\) 的花費。
  • \(v_i'\)\(T\) 連邊,容量為 \(1\),費用為 \(0\)

  費用流求出的最小費用就是答案。

\(\mathcal{Code}\)

#include <queue>
#include <cstdio>

typedef std::pair<int, int> pii;

const int MAXN = 80, MAXND = MAXN * 2 + 2, MAXED = 5 * MAXN, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, K, S, T, ecnt = 1, a[MAXN + 5], c[MAXN + 5], las[MAXN + 5];
int head[MAXND + 5], curh[MAXND + 5], d[MAXND + 5];
bool vis[MAXND + 5];

struct Edge { int to, flow, cost, nxt; } graph[MAXED * 2 + 5];

inline void link ( const int s, const int t, const int f, const int c ) {
	graph[++ ecnt] = { t, f, c, head[s] };
	head[s] = ecnt;
}

inline void addEdge ( const int s, const int t, const int f, const int c ) {
	link ( s, t, f, c ), link ( t, s, 0, -c );
}

inline pii DFS ( const int u, int iflow ) {
	vis[u] = true;
	if ( u == T ) return { iflow, 0 };
	int oflow = 0, ocost = 0;
	for ( int& i = curh[u], v; i; i = graph[i].nxt ) {
		if ( ! vis[v = graph[i].to] && d[v] == d[u] + graph[i].cost && graph[i].flow ) {
			pii of ( DFS ( v, std::min ( iflow, graph[i].flow ) ) );
			oflow += of.first, ocost += of.first * graph[i].cost + of.second;
			graph[i].flow -= of.first, graph[i ^ 1].flow += of.first;
			if ( ! ( iflow -= of.first ) ) break;
		}
	}
	if ( ! oflow ) d[u] = INF;
	return { oflow, ocost };
}

inline bool SPFA () {
	static std::queue<int> que;
	static bool inq[MAXND + 5];
	for ( int i = 0; i <= T; ++ i ) d[i] = INF, inq[i] = false;
	que.push ( S ), d[S] = 0, inq[S] = true;
	for ( int u; ! que.empty (); ) {
		inq[u = que.front ()] = false, que.pop ();
		for ( int i = head[u], v; i; i = graph[i].nxt ) {
			if ( d[v = graph[i].to] > d[u] + graph[i].cost && graph[i].flow ) {
				d[v] = d[u] + graph[i].cost;
				if ( ! inq[v] ) que.push ( v ), inq[v] = true;
			}
		}
	}
	return d[T] ^ INF;
}

inline int Dinic () {
	int ret = 0;
	for ( ; SPFA (); ret += DFS ( S, INF ).second ) {
		for ( int i = 0; i <= T; ++ i ) {
			vis[i] = false;
			curh[i] = head[i];
		}
	}
	return ret;
}

int main () {
	scanf ( "%d %d", &n, &K );
	for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) scanf ( "%d", &a[i] );
	for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) scanf ( "%d", &c[i] );
	S = 0, T = n << 1 | 1;
	for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) {
		addEdge ( S, i, 1, c[a[i]] ), addEdge ( i, i + n, 1, 0 );
		if ( las[a[i]] ) addEdge ( i - 1, las[a[i]] + n, 1, -c[a[i]] );
		if ( i < n ) addEdge ( i, i + 1, K - 1, 0 );
		addEdge ( i + n, T, 1, 0 ), las[a[i]] = i;
	}
	printf ( "%d\n", Dinic () );
	return 0;
}