(2022牛客多校)D-Link with Game Glitch(spfa)

题目:(2022牛客多校)D-Link with Game Glitch(spfa)_第1张图片

样例输入:

3 3
1 1 2 2
1 2 2 1
1 3 1 1

样例输出:

0.5000000000

题意:给定m个物品合成的方式,求一个最大的合成损耗参数w,使得所有物品都无法通过无限合成的方式无限获得。

分析:需要注意的一点是损耗参数值越大代表物品合成时损耗越少,所以也就是说这道题目的w具有单调性,当w到达一个边界值时,w再大就会出现有些物品可以无限获得,而w再小则所有物品都不可以无限获得,所以我们可以直接二分答案来求解。

对于一个w我们判断其是否可行,则等价于这道题目:Arbitrage(spfa)_AC__dream的博客-CSDN博客w

只需要跑一次spfa判断一下图中是否存在正环即可知道是否有物品可以被无限合成,但是这道题目还有一个非常重要的点需要格外注意一下,就是说a,c的范围边界是1e3,总共有1000个物品,极限情况下1个物品通过交换后会得到1e3000,这个数比较大,精度损失问题会很严重,所以我们没办法直接通过原数据进行更新,我们可以对原数据取对数后再进行更新即可。稍微提一句:如果开成long double也可以把这道题目ac,但是还是希望大家注意一下这个技巧。

W是损失参数  a[i]个t物品可以换c[i]个j物品,则

原数据更新方式:

if(d[t]*c[i]/a[i]*W>=d[j])     d[j]=d[t]*c[i]/a[i]*W

取对数后更新方式:

if(log(d[t])+log(c[i]/a[i])+log(W)>=log[d[j]])    log[d[j]=log(d[t])+log(c[i]/a[i])+log(W)

可以这样变换的基础就是log函数是在其定义域上单调递增的,所以若d[t]*c[i]/a[i]*W>=d[j],则有log(d[t])+log(c[i]/a[i])+log(W)>=log[d[j]]。我们直接令d[i]=log(d[i]),然后令w[i]=log(c[i]/a[i]),W=log(W)即可,然后更新条件就变为:

if(d[t]+w[i]+W>d[j]) d[j]=d[t]+w[i]+W

然后只需要用一个cnt数组判正环即可,注意spfa判环,有可能图不是连通的,所以我们一开始需要把所有点都加入队列中。细节见代码:

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=1e4+10;
int h[N],e[N],ne[N],cnt[N],idx;
double w[N],d[N];
bool vis[N];
int n,m;
void add(int x,int y,double z)
{
	e[idx]=y;
	w[idx]=z;
	ne[idx]=h[x];
	h[x]=idx++;
}
bool spfa(double W)
{
	W=log(W);
	queueq;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cnt[i]=0;
		vis[i]=false;
		q.push(i);
	}
	while(!q.empty())
	{
		int t=q.front();
		q.pop();
		vis[t]=false;
		for(int i=h[t];i!=-1;i=ne[i])
		{
			int j=e[i];
			if(d[t]+w[i]+W>d[j])
			{
				d[j]=d[t]+w[i]+W;
				cnt[j]=cnt[t]+1;
				if(cnt[j]>=n) return true;
				if(!vis[j])
				{
					q.push(j);
					vis[j]=true;
				}
			}
		}
	}
	return false;
}
int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++) h[i]=-1;
	for(int i=1;i<=m;i++)
	{
		int a,b,c,d;
		scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);
		add(b,d,log(1.0*c/a));
	}
	double l=0.0,r=1.0;
	while(r-l>1e-8)
	{
		double mid=(l+r)/2;
		if(spfa(mid)) r=mid;//存在正环则需要调高损失率 
		else l=mid;
	}
	printf("%.7lf",l);
	return 0;
}

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