njust 1928 puzzle (2-sat)

https://icpc.njust.edu.cn/Problem/Local/1928/ (2-sat)

题意:给你n关,每关两个数,然后你在每关必须选一个数,然后如果你以前选过数a,现在就不能选2n-1-a这个数,n数据量1000,问你最多可以走多少关

题解:2个数必须选一个,典型的2-sat问题,加上问你最多多少关,二分判定可行性,非常典型非常好的题目,然后n是1000,二分+O(n^2)的建图,O(n^2logn)可过

O(n^2logn)版本,实际速度飞快,仅为O(nlogn)复杂度的2倍时间

#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <sstream>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#pragma comment(linker,"/STACK:102400000,102400000")

using namespace std;
#define   MAX           2005
#define   MAXN          1000005
#define   maxnode       10
#define   sigma_size    2
#define   lson          l,m,rt<<1
#define   rson          m+1,r,rt<<1|1
#define   lrt           rt<<1
#define   rrt           rt<<1|1
#define   middle        int m=(r+l)>>1
#define   LL            long long
#define   ull           unsigned long long
#define   mem(x,v)      memset(x,v,sizeof(x))
#define   lowbit(x)     (x&-x)
#define   pii           pair<int,int>
#define   bits(a)       __builtin_popcount(a)
#define   mk            make_pair
#define   limit         10000

//const int    prime = 999983;
const int    INF   = 0x3f3f3f3f;
const LL     INFF  = 0x3f3f;
const double pi    = acos(-1.0);
const double inf   = 1e18;
const double eps   = 1e-9;
const LL     mod   = 1e9+7;
const ull    mxx   = 1333331;

/*****************************************************/
inline void RI(int &x){
    char c;
    while((c=getchar())<'0' || c>'9');
    x=c-'0';
    while((c=getchar())>='0' && c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0';
}
/*****************************************************/

int a[1005],b[1005];
struct Edge{
    int u,v,next;
}edge[MAX*MAX];
int dfn[MAX],low[MAX],belong[MAX],sstack[MAX],instack[MAX];
int head[MAX],tot,Index,top,cnt;// tot是建图//cnt是强联通分量个数
int n;
void init(){
    mem(head,-1);
    mem(instack,0);
    mem(dfn,0);
    tot=0;
    top=0;
    cnt=0;
    Index=0;
}

void add_edge(int a,int b){
    edge[tot]=(Edge){a,b,head[a]};
    head[a]=tot++;
}

void tarjan(int u){//判断可行只需要一个tarjan即可
    dfn[u]=low[u]=++Index;
    sstack[++top]=u;
    instack[u]=1;
    for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next){
        int v=edge[i].v;
        if(!dfn[v]){
            tarjan(v);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
        }
        else if(instack[v])
            low[u]=min(low[u],dfn[v]);
    }
    if(dfn[u]==low[u]){
        ++cnt;
        while(1){
            int k=sstack[top--];
            instack[k]=0;
            belong[k]=cnt;
            if(k==u) break;
        }
    }
}

bool solve(int x){
    init();
    for(int i=1;i<=x;i++){
        for(int j=i+1;j<=x;j++){
            if(a[i]+a[j]==2*n-1){
                add_edge(i,j+x);
                add_edge(j,i+x);
            }
            if(a[i]+b[j]==2*n-1){
                add_edge(i,j);
                add_edge(j+x,i+x);
            }
            if(b[i]+a[j]==2*n-1){
                add_edge(i+x,j+x);
                add_edge(j,i);
            }
            if(b[i]+b[j]==2*n-1){
                add_edge(i+x,j);
                add_edge(j+x,i);
            }
        }
    }
    for(int i=1;i<=2*x;i++){
        if(!dfn[i]) tarjan(i);
    }
    int flag=0;
    for(int i=1;i<=x;i++){
        if(belong[i]==belong[i+x]) flag=1;
    }
    if(flag) return false;
    return true;
}
int main(){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    int t;
    cin>>t;
    while(t--){
        cin>>n;
        for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d%d",&a[i],&b[i]);
        int l=1,r=n;
        while(l<=r){
            int mid=(l+r)/2;
            if(solve(mid)) l=mid+1;
            else r=mid-1;
        }
        cout<<r<<endl;
    }
    return 0;
}


 

还有就是O(n)建图的版本,其实这题完全n可以出到10W,然后O(n)版本的优势就体现了,也是二分判定可行性,总复杂度O(nlogn)

如何O(n)建图呢,就是用值来建图,考虑如果选了2n-1-a[i],则不能选a[i],就必选b[i],所以一条边是(2n-1-a[i],b[i]),另外条边是(2n-1-b[i],a[i])

为什么呢,这样也是2sat的意思把,然后只有前x关(x是二分的值)的a和b会被建图,所以,只用到了前x关的点的值,然后一样tarjan求强连通分量,如果a和2n-1-a在一个连通分量里,就是不成立咯。可以自己画图试试,因为如果选了a,则必选b,选了b则必选2n-1-a,选了2n-1-a则必选c,选了c则必选a,这样必定会矛盾,所以其实和上面的判定是一样的,只是这个用了值来建图,复杂度优化到了O(nlogn),更优,需要掌握

#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <sstream>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#pragma comment(linker,"/STACK:102400000,102400000")

using namespace std;
#define   MAX           2005
#define   MAXN          1000005
#define   maxnode       10
#define   sigma_size    2
#define   lson          l,m,rt<<1
#define   rson          m+1,r,rt<<1|1
#define   lrt           rt<<1
#define   rrt           rt<<1|1
#define   middle        int m=(r+l)>>1
#define   LL            long long
#define   ull           unsigned long long
#define   mem(x,v)      memset(x,v,sizeof(x))
#define   lowbit(x)     (x&-x)
#define   pii           pair<int,int>
#define   bits(a)       __builtin_popcount(a)
#define   mk            make_pair
#define   limit         10000

//const int    prime = 999983;
const int    INF   = 0x3f3f3f3f;
const LL     INFF  = 0x3f3f;
const double pi    = acos(-1.0);
const double inf   = 1e18;
const double eps   = 1e-9;
const LL     mod   = 1e9+7;
const ull    mxx   = 1333331;

/*****************************************************/
inline void RI(int &x){
    char c;
    while((c=getchar())<'0' || c>'9');
    x=c-'0';
    while((c=getchar())>='0' && c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0';
}
/*****************************************************/

int a[1005],b[1005];
struct Edge{
    int u,v,next;
}edge[MAX*MAX];
int dfn[MAX],low[MAX],belong[MAX],sstack[MAX],instack[MAX];
int head[MAX],tot,Index,top,cnt;// tot是建图//cnt是强联通分量个数
int n;
void init(){
    mem(head,-1);
    mem(instack,0);
    mem(dfn,0);
    tot=0;
    top=0;
    cnt=0;
    Index=0;
}

void add_edge(int a,int b){
    edge[tot]=(Edge){a,b,head[a]};
    head[a]=tot++;
}

void tarjan(int u){//判断可行只需要一个tarjan即可
    dfn[u]=low[u]=++Index;
    sstack[++top]=u;
    instack[u]=1;
    for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next){
        int v=edge[i].v;
        if(!dfn[v]){
            tarjan(v);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
        }
        else if(instack[v])
            low[u]=min(low[u],dfn[v]);
    }
    if(dfn[u]==low[u]){
        ++cnt;
        while(1){
            int k=sstack[top--];
            instack[k]=0;
            belong[k]=cnt;
            if(k==u) break;
        }
    }
}

bool solve(int x){
    init();
    for(int i=1;i<=x;i++){
        //if(a[i]+b[i]==2*n-1) continue;
        add_edge(2*n-1-a[i],b[i]);
        add_edge(2*n-1-b[i],a[i]);
    }
    for(int i=0;i<2*n;i++){
        if(!dfn[i]) tarjan(i);
    }
    int flag=0;
    for(int i=0;i<2*n;i++){
        if(belong[i]==belong[2*n-1-i]) flag=1;
    }
    if(flag) return false;
    return true;
}
int main(){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    int t;
    cin>>t;
    while(t--){
        cin>>n;
        for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d%d",&a[i],&b[i]);
        int l=1,r=n;
        while(l<=r){
            int mid=(l+r)/2;
            if(solve(mid)) l=mid+1;
            else r=mid-1;
        }
        cout<<r<<endl;
    }
    return 0;
}


 

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