hdu 3861 The King's problem(SCC缩点+最小路径覆盖)

题目大意:给出一个n个顶点、m条边的有向图。要求将其划分为最小的区域。要求:1、对于两个点,若互相可达,则属于一个区域。2、对于某1个点,只能属于特定的一个区域,不能同时属于两个不同的区域。3、若顶点u可达v,则u与v可以属于一个区域。


分析:

由条件1:一个SCC属于一个区域。因此进行SCC缩点,缩点后得到一个DAG图。

考虑条件3:对于得到的DAG图,如果从u->v有一条路径,则u->v上的路径所有点都可以划为一个区域。因此问题转化为了最小路径覆盖。

对于最小路径覆盖,需注意这样一个问题:请戳

然而对于该题,并不存在这样的问题。为什么?因为条件2。如果两条路径交叉了,而把两条路径上的点分别作为两个区域,那么对于路径的交点就会同时属于两个区域,与条件2冲突。因此,该题可以直接用匈牙利算法求出最大匹配,最小路径覆盖就等于原DAG图的顶点数减去最大匹配数。



#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <stack>
using namespace std;
#define N 5005
typedef unsigned int uint;
vector<int> G[N];
stack<int> S;

int pre[N],low[N],scc_cnt,sccno[N],dfs_clock;

void dfs(int u) {
    pre[u] = low[u] = ++dfs_clock;
    S.push(u);
    for (uint i = 0; i < G[u].size(); i++) {
        int v = G[u][i];
        if (!pre[v]) {
            dfs(v);
            low[u] = min(low[u], low[v]);
        } else if (!sccno[v]) low[u] = min(low[u], pre[v]);
    }
    if (low[u] == pre[u]) {
        scc_cnt++;
        while (1) {
            int x = S.top(); S.pop();
            sccno[x] = scc_cnt;
            if (x == u) break;
        }
    }
}

void find_scc(int n) {
    scc_cnt = dfs_clock = 0;
    memset(pre, 0, sizeof(pre));
    memset(sccno, 0, sizeof(sccno));
    for (int i = 1; i <= n; i++) if (!pre[i]) dfs(i);
}

int Left[N], T[N];
vector<int> G2[N];

int match(int u) {
    for (uint i = 0; i < G2[u].size(); i++) {
        int v = G2[u][i];
        if (!T[v]){
            T[v] = 1;
            if (!Left[v] || match(Left[v])) {
                Left[v] = u;
                return 1;
            }
        }
    }
    return 0;
}

int main() {
    int t,n,m;
    scanf("%d", &t);
    while (t--) {
        scanf("%d%d", &n, &m);
        for (int i = 1; i <= n; i++) G[i].clear();
        int u, v;
        while (m--) {
            scanf("%d%d", &u, &v);
            G[u].push_back(v);
        }
        find_scc(n);
        for (int i = 1; i <= scc_cnt; i++) G2[i].clear();
        for (int u = 1; u <= n; u++)
            for (uint j = 0; j < G[u].size(); j++) {
                int v = G[u][j];
                if (sccno[u] != sccno[v]) G2[sccno[u]].push_back(sccno[v]);
            }

        memset(Left, 0, sizeof(Left));
        int ans = 0;
        for (int i = 1; i <= scc_cnt; i++) {
            for(int j=1;j<=scc_cnt;++j) T[j]=0;
            ans+=match(i);
        }
        printf("%d\n", scc_cnt-ans);
    }
    return 0;
}


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