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ZOJ3988 Prime Set (匈牙利演算法求解)

題意:

  • 給出n個數, a[1]~a[n]
  • 若a[i]+a[j]是素數,那麼稱 集合{i, j} 為Prime set
  • 給定k, 表示至多從由這n個數組成的Prime set中取出k個集合
  • 問:取出的集合合併後,集合的大小最大為多少?(注意,此處集合元素是下標,而不是a[i],{1, 2} U {1, 3} = {1, 2, 3} ,故集合大小為3)

解法:

  • 首先,求出所有的Prime Set集合
  • 先從中選出 所有的兩兩不相交的集合, 假設其個數為t(如{1, 3}, {2, 4},這就是求最大匹配數)
  • 若 t >= k ,由於每個集合有兩個元素所以,答案即為 2*k (因為至多選擇出k個兩兩不相交的集合,而每個集合有兩個元素,故為2* k)
  • 若 t < k ,即取出所有兩兩不相交的集合後,還可選擇 k-t個未被匹配的元素,先求出未被匹配的元素,假設其個數為 tt, 那麼這答案就是 2*t + min(tt, k-t),(因為建圖時候,元素i都會與另外一個元素j相連表示{i, j}是Prime set, 若i未被匹配,表示{ i, j}中,j已匹配其他元素,故若選擇{i, j}只會得到1個不同元素i)
#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,a,b) for(int i=a; i<=b; ++i)
#define repp(i,a,b) for(int i=b; i>=a; --i)
#define mp make_pair #define pb push_back #define ms(a, b) memset(a, b, sizeof(a)) #define Size(x) (int)(x.size()) using namespace std; typedef long long ll; typedef pair<int, int> pii; typedef vector<int>vi; const int maxn = 3e3+7; const int maxnn = 2e6+5; int a[maxn], n, kk, p[maxnn]; bool
prime[maxnn]; vector<int>maps[maxn]; void getprime(){ kk = 0; int x; int i, j; for(i=2; i<=maxnn-2; ++i){ if(!prime[i]) p[kk++] = i; for(j=0; j<=kk; ++j){ if(i*p[j] > maxnn-2) break; prime[i*p[j]] = 1; if(i%p[j] == 0) break; } } return ; } bool visit[maxn]; int mark[maxn]; bool dfs(int u){ visit[u] = true; rep(j, 0, Size(maps[u])-1){ int i = maps[u][j]; if(!visit[i]) { visit[i] = true; if(mark[i] == 0 || dfs(mark[i])){ mark[i] = u; mark[u] = i; return true; } } } return false; } int solve(){ int ans=0; rep(i, 1, n){ if(mark[i] != 0 ) continue; rep(j, 0, n) visit[j]=false; if(dfs(i)) ans++; } return ans; } int main(){ //freopen("in.txt", "r", stdin); getprime(); int t; scanf("%d", &t); while(t--){ int k; scanf("%d %d", &n, &k); rep(i, 1, n){ scanf("%d", &a[i]); visit[i] = false; maps[i].clear(); mark[i] = -1; } rep(i, 1, n){ rep(j, i+1, n){ if(!prime[a[i]+a[j]]){ visit[i] = visit[j] = true; mark[i] = mark[j] = 0; maps[i].pb(j); maps[j].pb(i); } } } int ans = solve();//最大完美匹配數 if(ans >= k) printf("%d\n", k*2); else { int x = 0; rep(i, 1, n) { if(!mark[i]) x++; } printf("%d\n", ans*2+min(x, k-ans)); } } return 0; }