[CF402E]Strictly Positive Matrix
題目
題解
想了半天沒想出來
首先需要注意題目中一個十分重要的條件,就是 \(a_{i,j}\ge 0\),這個條件是我們做出這道題的關鍵,而我們需要做的,是判斷是否存在 \(k\) 使得 \(A^k\) 是一個嚴格正矩陣,即使其每一項都大於 \(0\).
首先,利用 \(a_{i,j}\ge 0\),我們將矩陣中所有大於 \(0\) 的元素都看成 \(1\),這樣做為什麼是對的?考慮矩陣乘法,假如有這樣一個算式
\[A\times B=C \]
其中,\(A\) 是 \(n\times m\) 的矩陣,\(B\) 是 \(m\times k\) 的矩陣,那麼這個算式寫成一般形式就是
\[c_{i,j}=\sum_{k=1}^ma_{i,t}\times b_{t,j} \]
也就是說,我們只需知道 \(A\) 的第 \(i\) 行和 \(B\) 的第 \(j\) 列對位乘起來之後求和是否大於 \(0\) 即可,對於這道題,所有的 \(a_{i,j}\ge 0\),也就是說我們並不在意其值是多少,只要有\(A\) 的第 \(i\) 行和 \(B\) 的第 \(j\) 列對位的某一位恰好同時大於 \(0\),那麼結果的這一位就一定大於 \(0\).
轉換之後,\(A^k\) 這個嚴格正矩陣其實就是一個全 \(1\) 矩陣,而我們輸入的矩陣無疑是一個 \(01\) 矩陣。
由 \(01\) 矩陣,我們可以想到鄰接矩陣,對於某一個鄰接矩陣 \(D\),如果 \(d_{i,j}=1\)
將其放到我們的 \(A\) 上面來,如果 \(A^k\) 是嚴格正矩陣,則說明其所有點之間都存在長度為 \(k\) 的路徑,既然存在路徑,則說明其一定是聯通的,那麼我們只需要看一看原圖——也就是 \(A\) 這個鄰接矩陣反映的圖是否是一個連通圖即可。
最後方法很簡單,在 \(A\) 上跑一邊 \(tarjan\) 縮點,看是否只有一個 \(scc\) 即可。
程式碼
#include<cstdio> #define rep(i,__l,__r) for(signed i=(__l),i##_end_=(__r);i<=i##_end_;++i) #define fep(i,__l,__r) for(signed i=(__l),i##_end_=(__r);i>=i##_end_;--i) #define erep(i,u) for(signed i=tail[u],v=e[i].to;i;i=e[i].nxt,v=e[i].to) #define writc(a,b) fwrit(a),putchar(b) #define mp(a,b) make_pair(a,b) #define ft first #define sd second typedef long long LL; // typedef pair<int,int> pii; typedef unsigned long long ull; typedef unsigned uint; #define Endl putchar('\n') // #define int long long // #define int unsigned // #define int unsigned long long #define cg (c=getchar()) template<class T>inline void read(T& x){ char c;bool f=0; while(cg<'0'||'9'<c)f|=(c=='-'); for(x=(c^48);'0'<=cg&&c<='9';x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48)); if(f)x=-x; } template<class T>inline T read(const T sample){ T x=0;char c;bool f=0; while(cg<'0'||'9'<c)f|=(c=='-'); for(x=(c^48);'0'<=cg&&c<='9';x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48)); return f?-x:x; } template<class T>void fwrit(const T x){//just short,int and long long if(x<0)return (void)(putchar('-'),fwrit(-x)); if(x>9)fwrit(x/10); putchar(x%10^48); } template<class T>inline T Max(const T x,const T y){return x<y?y:x;} template<class T>inline T Min(const T x,const T y){return x<y?x:y;} template<class T>inline T fab(const T x){return x>0?x:-x;} inline int gcd(const int a,const int b){return b?gcd(b,a%b):a;} inline void getInv(int inv[],const int lim,const int MOD){ inv[0]=inv[1]=1;for(int i=2;i<=lim;++i)inv[i]=1ll*inv[MOD%i]*(MOD-MOD/i)%MOD; } inline LL mulMod(const LL a,const LL b,const LL mod){//long long multiplie_mod return ((a*b-(LL)((long double)a/mod*b+1e-8)*mod)%mod+mod)%mod; } const int maxn=2000; bool e[maxn+5][maxn+5]; int n; inline void Init(){ n=read(1); rep(i,1,n)rep(j,1,n)e[i][j]=read(1)>0; } int st[maxn+5],st_sz; bool inst[maxn+5]; int dfn[maxn+5],low[maxn+5],times; int sz; void dfs(const int u){ inst[st[++st_sz]=u]=true; dfn[u]=low[u]=++times; rep(v,1,n)if(e[u][v]){ if(!dfn[v])dfs(v),low[u]=Min(low[u],low[v]); else if(inst[v])low[u]=Min(low[u],dfn[v]); }if(dfn[u]==low[u]){ sz=0; int v;do{ inst[v=st[st_sz--]]=false; ++sz; }while(v^u); } } signed main(){ Init(); dfs(1); if(sz==n)puts("YES"); else puts("NO"); return 0; }