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網路流24題 P2763 試題庫問題

思路

問題模型:二分圖多重匹配

轉化模型:網路最大流

圓桌問題十分相似,建出二分圖,然後跑網路最大流,如果最大流小於 \(m\),那麼沒有合法方案,否則就從 \(1\sim k\) 列舉題型所連點,如果 \(val\)\(0\) 則表示用過,就可以直接輸出,特別要注意的是輸出方案時容量為 \(0\) 的邊還可能是從起點連過來的邊的反向邊,所以判斷的時候要加上這個條件。下面說一下如何建圖:

  1. 將源點 \(s\) 與題型 \(1\sim k\) 相連,容量為這種題型需要的題數 \(c_i\)
  2. 將每個題與匯點 \(t\) 相連,容量為 \(1\),因為每個題只能選一次
  3. 將每個題型與可以為這個題型的點相連,容量為 \(1\)
    ,也是因為每個題只能被選一次

按樣例建出來的圖大概是這種感覺(不要問我為什麼長得這麼醜而且是上下的!):

還有一些小細節的實現可以看程式碼。(其實也沒啥細節)

程式碼

/*
  Name: 試題庫問題 
  Author: Loceaner
  Date: 24/08/20 10:34
  Debug: 不知道為什麼入度為0的點還輸出了……
         update:輸出方案時容量為0的邊可能是從起點連過來的邊的反向邊qwq 
*/
#include <cmath>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int A = 1e5 + 11;
const int B = 1e6 + 11;
const int mod = 1e9 + 7;
const int inf = 0x3f3f3f3f;

inline int read() {
  char c = getchar();
  int x = 0, f = 1;
  for ( ; !isdigit(c); c = getchar()) if (c == '-') f = -1;
  for ( ; isdigit(c); c = getchar()) x = x * 10 + (c ^ 48);
  return x * f;
}

int n, k, s, t, cnt = 1, tot = 0;
struct node { int to, nxt, val; } e[A];
int head[A], inq[A], dep[A], c[A], p[A], cur[A];

inline void add(int from, int to, int val) {
  e[++cnt].to = to;
  e[cnt].val = val;
  e[cnt].nxt = head[from];
  head[from] = cnt;
}

inline bool bfs() {
  queue <int> Q;
  for (int i = 1; i <= n + k + 2; i++) 
    cur[i] = head[i], inq[i] = 0, dep[i] = inf;
  dep[s] = 0, Q.push(s), inq[s] = 1;
  while (!Q.empty()) {
    int x = Q.front(); Q.pop(), inq[x] = 0;
    for (int i = head[x]; i; i = e[i].nxt) {
      int to = e[i].to;
      if (dep[to] > dep[x] + 1 && e[i].val) {
        dep[to] = dep[x] + 1;
        if (!inq[to]) Q.push(to), inq[to] = 1;
      }
    }
  }
  return dep[t] != inf;
}

int dfs(int x, int flow) {
  if (x == t) return flow;
  int tmp = 0;
  for (int i = cur[x]; i; i = e[i].nxt) {
    cur[x] = i;
    int to = e[i].to;
    if (dep[to] == dep[x] + 1 && e[i].val) {
      if (tmp = dfs(to, min(flow, e[i].val))) {
        e[i].val -= tmp, e[i ^ 1].val += tmp;
        return tmp;
      }
    }
  }
  return 0;
}

int main() {
  k = read(), n = read();
  s = k + n + 1, t = k + n + 2;
  for (int i = 1; i <= k; i++) {
    c[i] = read(), tot += c[i];
    add(s, i, c[i]), add(i, s, 0);
  }
  for (int i = 1; i <= n; i++) {
    p[i] = read();
    add(i + k, t, 1), add(t, i + k, 0);
    for (int j = 1, x; j <= p[i]; j++) {
      x = read();
      add(x, i + k, 1), add(i + k, x, 0);
    }
  }
  int now = 0, ans = 0;
  while (bfs()) while (now = dfs(s, inf)) ans += now;
  if (ans < tot) return puts("No Solution!"), 0; 
  for (int i = 1; i <= k; i++) {
    cout << i << ": ";
    for (int j = head[i]; j; j = e[j].nxt) {
      if (e[j].val == 0 && e[j].to != s) cout << e[j].to - k << " ";
      //存的時候加了k,所以現在要減去k
    }
    puts("");
  }
}