How to build a map?
by Ciaxin
大体概括 网络流和线性规划24题 中23道的模型与建图思路,以下所有的题目的思路均会向图论方向靠近。
目录
目录# 飞行员配对方案问题
[link] 每一架飞机需要有一名英国飞行员和一名外籍飞行员。即,英国飞行员 \(v\) 与外籍飞行员 \(u\) 进行匹配,算出其最大匹配,所以此题模型为二分图的最大匹配。
对于二分图最大匹配而言,可由匈牙利算法 或 最大流模型 解决。
在一个流网络中,由点 \(u\) 向点 \(v\) 的一条边 \((u,v)\) 且 \(f(u,v)=1\) 可以理解为一个匹配。
很显然由一名外籍飞行员 \(u\) 所连向的边 \((u,v)\) 有多条,而最后的匹配仅会最多有一条,那就要保证从点 \(u\) 流出的流量为 \(1\),才能保证最终只会连向一个点 \(v\),那么建立源点 \(s\),使得 \(s\) 到所有的点 \(u\) 的流量 \(f(s,u) = 1\)。
建立一条由点 \(v\) 流向汇点 \(t\) 的边,使完成的匹配流向汇点 \(t\)。
\[S\xrightarrow{\ \ 1\ \ }u_i\xrightarrow{\ \ 1\ \ }v_i\xrightarrow{\ \ 1\ \ }T \]
其最大流为二分图的最大匹配,而流过的流量为 \(0\) 的边,就是其匹配。
# 太空飞行计划问题
[link]对于每个实验 \(E_i\),都会需要一定数量的仪器 \(I_k\),需要选出 \(d\) 个实验使其净收益最大化。此题模型为最大权闭合子图。
但是我们不妨逆向思考,对于所有的实验 \(E\),去掉 \(w\) 个实验使其净收益最大化,从而转化为 最小割模型。割掉的边即为去掉的某些实验。
同样建立一张流网络,实验 \(u\) 与仪器 \(v\) 间存在边 \(f(u,v) = +\infty\) 。(从而保证了被割去的边不会是该边)
由于进行每个实验将会获得为 \(p\) 的价值,所以用源点 \(S\) 连向点 \(u\) 流量为 \(p\) 的边。
将仪器点 \(v\) 连向汇点 \(T\),使流量为 \(c\) 的边
这样由源点 \(S\) 到汇点 \(T\) 的增广路中存在 \(2\) 种情况:
- \(最终流量 = 赞助费用\),那么表示流量最终被源点 \(S\) 到点 \(u\) 的边 \(e_i\) 限制,割边即为 \(e_i\),说明该实验的仪器费大于赞助费,不能使净收益最大化。
- \(最终流量 \not= 赞助费用\),那么表示限制的是花费仪器的边 \(e_j\),割边即为 \(e_j\),说明进行该实验存在收益。
若对于情况 \(1\),用赞助费减去了流量,也就代表了没有进行这次实验;对于情况 \(2\),赞助费减去流量为购买完仪器剩下的,即净收益。
因为经过计算后的割边流量为 \(0\),而源点 \(S\),连接着所有的实验 \(u\),所以那些与源点联通的实验就是可执行的实验啦。
反边:当我们发现存在一个仪器由两个实验才能完全购买时,可能存在其中一个实验用尽了赞助费,此时好像不与源点 \(S\) 联通,但存在反边可以由上述仪器连到该实验,使其联通。
可以理解为这条反边将第两个实验的赞助费部分给予了第一个实验。
# 最小路径覆盖问题
[link]最小路径覆盖,在一个有向无环图(DAG)中,选取最少的路径,使每一个点仅存在与一条路径中。特别的,长度可以为 \(0\)。(可以理解为单点)
对于一个简单路 \(P\) 且 \((a,b)\in P\),如果它要再覆盖一个点 \(c\)(存在点可以被覆盖),那么此时的路径覆盖数将会减一,点 \(b\) 也就连向了点 \(c\),好像是多了一条匹配(别问我为啥蒟蒻也不知道),但由于点 \(a\) 也连向点 \(b\) 连了一条边,但由于两个点 \(b\) 的含义不太一样(一个是流入的,一个是流出的),这里有个非常套路的套路——拆点!!(把每个点 \(x\) 拆作点 \(x_1\) 与点 \(x_2\))那这样就形成了两条由点 \(a_2\) 到点 \(b_1\)(作为流入),由点 \(b_2\)(作为流出) 到点 \(c_1\) 的两条边,也就真真正正的形成了两条匹配。
由于在图中减小了一条路径覆盖,就相当于增加了一条拆点后的匹配,那么可以微微地解释了:
\[\Large{最小路径覆盖=节点数-新图的最大匹配数(拆点)} \]那么我们把这个问题转换为了二分图最大匹配问题,从而可以用最大流模型求解。
注意:一个点 \(a\) 不可能存在点 \(a_1\) 向点 \(a_2\) 进行连边。因为不管是点 \(x_1\) 还是点 \(x_2\) 都只会形成最多一条匹配,所以其流量也为 \(1\)。
# 魔术球问题
[link]对于柱子来讲,所有的柱子将要把所有的球放入,且每个球只能存在其中一个柱子上,就像是我们要找到一个满足规则 \(2\) 的图,使得可以被所有的 \(k\) 个柱子覆盖,此题为最小路径覆盖问题。
“每次只能在某根柱子的最上面放球“,就像是原来最上面的球 \(b\) 与新球 \(c\) 产生了接触,原来的球又与下面的球 \(a\) 存在接触,就如 \(b\) 的下表面与 \(a\) 的上表面存在匹配,同 \(b\) 的上表面与 \(c\) 的下表面存在匹配。那么考虑拆点(把每个点 \(x\) 拆作点 \(x_1\) 与点 \(x_2\))
由 \(最小路径覆盖=节点数-新图的最大匹配数(拆点)\)可知,这个问题就变成求二分图的最大匹配,从而可以用最大流模型求解。
虽然这个题目与求最小路径覆盖数恰恰相反,但我们也可以选择枚举每个可行图(每次加入新的边),来判断是否满足给出的最小路径覆盖数即可。
# 圆桌问题
[link]题意为需要满足一个类似,由点 \(u_i\) 连向 \(r_i\) 个点 \(v_j\),每个点 \(v_j\),仅存在 \(c_j\) 个入边的图。
如果当 \(r_i\) 与 \(c_i\) 均为 \(1\) 的时候,这个图很明显的是一张二分图的最大匹配,当对 \(r_i\) 与 \(c_i\) 不存在限制时,这就是一个二分图多重匹配问题。
- 由于每个单位的代表可向所有的餐桌进行挑选,并且两个代表不能做一个餐桌,所有这每个单位 \(u\) 要向所有的餐桌 \(v\) 连接一条流量为 \(1\) 的边。
- 因为每个单位的代表仅有 \(r_i\) 个,所以要限制从点 \(u\) 流出的流量为 \(r_i\),由此建立源点 \(S\) 连向点 \(u\) 流量为 \(r_i\) 的边,从而限制了总的流量。‘
- 由于每个餐桌 \(v\) 将会被匹配多次,但由于餐桌的座位数量的限制,其最多为 \(c_i\) 个,所以最终到达 \(v\) 的流量最多为 \(c_i\),这时利用汇点的作用,由点 \(v\) 连向汇点 \(T\) 一条流量为 \(c_i\) 的边从而限制了其数量。
由于点 \(u\) 向点 \(v\) 的流量为 \(1\),所以最终如果该流量为 \(0\),意味着该单位 \(u\) 有代表到了餐桌 \(v\),从而得到方案。
# 最长不下降子序列问题
[link]该题需要进行三种不同的询问。
1、计算最长不下降子序列的长度 \(s\)
使用动态规划解决该问题,设计状态 \(f(i)\) 为以 \(i\) 结尾的最长子序列的长度,其当前状态可由前 \(i-1\) 个状态转移而来,即
\[f(i) = \max \begin{cases} \ \ \ \ \ 1\\ f(j) +1\ \ \ \ (a_i\ge a_j,i> j) \end{cases} \]2、有多少个长度为 \(s\) 的不重复不下降子序列
由于每个点只能被选中一次,但并不每一个点都将会被选择一次,所以并不满足最小点覆盖的模型,但是此问题模型为最多不相交路径。
在DP的过程中,可以发现 \(i\) 的状态是由一个满足的 \(j\) 转移过来的,就像是由 \(j\) 连向了 \(i\) 的一条边。
序列中的每个点 \(i\) 均可作为这个不下降序列的开端,而仅仅是 \(\text{LIS}=s\) 的点 \(j\) 可以作为这个序列的结尾。
由此可以由源点 \(S\) 到每个点 \(i\),连接一条流量为 \(1\) 的边,由满足的点 \(j\) 连向汇点 \(T\),连接一条流量为 \(1\) 的边,从而可以算出该长度序列的数量。
限制条件:点只能被选中一次。这个问题可以用 拆点 的方法将其两个点中间连接一条流量为 \(1\) 的边,得到其解决方法。
3、有多少个不同的长度为 \(s\) 的不下降子序列。
限制条件:除 \(x_1,x_n\) 的点只能被选中一次。
因为限制点的方法是 拆点,那么关于 \(x_1\) 与 \(x_n\) 的拆点的边的流量可以设置为 \(+\infty\),意味不受选择次数的限制。
# 试题库问题
[link]对于 \(m\) 道题的每一个类型 \(i\) 需要 \(k\) 个试题 \(j\),换句话说,就是点 \(i\) 要和 \(k\) 个 \(j\) 进行匹配,从而得到了该问题的模型 二分图多重匹配问题。
(与 [圆桌问题](# # 圆桌问题) 相似)可以转换为最大流求解。
对于每个类型 \(i\),可以与所有类型为 \(i\) 的试题连接一条流量为 \(1\) 的边,作为可以选择的情况(匹配)。
每个类型的题有数量为 \(k\) 的限制,所以由源点 \(S\),连向每个类型 \(i\) 流量为 \(k_i\) 的边。
又由每个试题 \(j\) 最多会被选择一次,所以连向汇点 \(T\) 处一条流量为 \(1\) 的边。
输出:同样的,匹配后的边即为流量变为 \(0\) 的边,输出即可。
# 方格取数问题
[link]在所有的数中,选取部分数(限制)的总和最大。
由于选取的数之间不存在什么联系,而仅有在四个方向的数才会有所制约,可以将理解为边。
一定不存在制约关系的一定是那些奇偶性相同的点,从此可以将其看做一个二分图,其此题为二分图点权最大独立集。
首先我们不先去想选中那些数,而是去考虑将所有的数选中,再去删掉某些数。最终的答案就是所有的数的和减去被删掉的数。
在众多模型中,可能会想到 最小割问题。(割:删掉的某些数)
由于最小割是边,所以考虑拆点。
但是由于转换成了网络流,存在源点与汇点,所以这个点权可以直接放在其之间(即,边权)。
而流过这些边就意味着选了这个点。若割为该边,即要删掉这个点。1
因为对点 \(x_{i,j}\) 存在影响的是四个方向上的数,其中有边相连,但是这个边又不满足上述边 1的性质,所以将其流量设置为 \(+\infty\) 。
# 餐巾计划问题
[link]该问题模型是线性规划网络优化。由于该题很明显存在费用,能参考想到用费用流求出。
初读该题目,我会想到的一种做法是:
- 将每一天拆作早上与晚上两部分,由早上向晚上连接一条流量为 \(r_i\) ,花费为 \(0\) 的边。
- 将源点看做购买处,早上可由此购买 \(+\infty\) 条餐巾,费用为 \(p\)。
- 对于快洗与慢洗,分别由第 \(i\) 天的晚上到 \(i+m\) 和 \(i + n\) 的早上,流量为 \(+\infty\) ,花费为 \(f,s\)。
- 第 \(i\) 天晚上,也可以连向第 \(i+1\) 天的晚上。
- 最后由汇点收集。
当然,这之中存在一些问题。【详细参考】
这里提供另一个建图的方法,
在这一天的干净餐巾来源,有三处:购买得到,慢洗得到,快洗得到。这一天脏的餐巾有三个去处:送去快洗,送去慢洗,扔给下一天处理。
因为这一天需要 \(r_i\) 个干净餐巾,但是到这一天的干净餐巾可能大于 \(r_i\) 个,所以我们让每天恰好只对 \(r_i\) 个餐巾单独进行结账。这样就限制了到这一天的干净餐巾的数量。
同样,如果仅仅用一个点无法完成这些操作。所以考虑将第 \(i\) 天拆成 “今天需要的餐巾(结账)” \(i_1\) 与 “今天需要清洗的 ” \(i_2\)。
那么存在建图的方案,
- 连接一条由源点 \(S\) 到点 \(u_1\) 的流量为 \(+\infty\),费用为 \(p\) 的边。(购买得到)
- 由点 \(u_1\) 连向汇点 \(T\) 进行每一天的结账。
- 连接一条由源点 \(S\) 到点 \(u_2\) 的流量为 \(r_i\) ,费用为 \(0\) 的边,以补充上一步流出的餐巾数。
- 点 \(u_2\) 作为 “需要清洗的” 步骤,连向三个地方:1、快洗后的一天 \(a_1\),慢洗后的一天\(b_1\),以及扔给下一天 \((u+1)_2\)
这种方案满足了每天恰好会花费一定数量的餐巾的限制。
# 软件补丁问题
[link]初读题目,由于一个部分仅会出现两种情况,正确 或者 错误。设 \((1,0)\),表示第 \(1\) 个错误不存在(正确),第 \(2\) 个错误存在。那所以对于起初的软件可以表示为 \((1,1,\dots,1)\)。
而对于一个补丁来说,可以由一个存在错误的状态转移到另一个存在错误的状态,同时花费时间。最终使这个状态全部为 \((0,0,\dots,0)\)。
这很容易的让人想到最短路算法,没错这是一个最小转移代价的最短路题目,利用状态压缩简化。
如何建边?
由于一个补丁的限制比较严苛,存在 \(B_1,B_2,F_1,F_2\) 四个状态。
设当前状态为 \(x\),在使用位运算时,
若
x and B1 == B1
时,就表示 \(x\) 存在 \(B_1\) 的所有错误。
若x and B2 == 0
时,就表示 \(x\) 中并不存在 \(B_2\) 的错误。因为 \(x\) 可能存在不属于 \(F_1\) 的错误,我们会清除掉这些错误,不妨让这个状态先拥有 \(F_1\) 的所有状态(
or
),再进行异或xor
操作清除。新状态
y = ((x or F1) xor F1) xor F2;
将其分为 \(n+1\) 点,表示每一个错误状态,若这个补丁在该点是可用的,就将该点连到改变状态后的点,其边权为所用时间。
# 数字梯形问题
[link]这个题目被分为了三个部分,总之来讲还是一个最大权不相交路径问题,这条路径很明显是从最顶端到最底端的一条路径。
最长路可以对一条由起点到终点的路径求最大边权,而此题存在多条路径,由此可以想到最大费用最大流。
- 从梯形的顶至底的 \(m\) 条路径互不相交
路径不相交,即为点不相交,边不相交。对于边来说可以将流量设置为 \(1\),费用为 \(0\) 的边。
而对于点来讲,权值是位于点上的,这时候其实就可以想到拆点的方法,将点权转移到边权,并将流量设置为 \(1\)。
- 而对于规则 \(2, 3\) 来讲,仅仅是限制了点的流量 或 边的流量。
至于流网络的源点与汇点,必然是连在梯形的顶部所有的点,与底部所有的点上,流量均为 \(1\),而费用均为 \(0\) 的边。而对于 \(m\) 条路径的限制,可由一个备用源点 \(S'\) 连到原源点上,流量为 \(m\),作为限流的作用。
# 运输问题
[link]由于零售商店需要来自仓库的货物 \(b_i\)个,存在第 \(i\) 个仓库到第 \(j\) 个零售商店费用为 \(c_{i,j}\) 。这种既存在费用限制,又存在数量限制的模型,很easy想到的就是网络费用流的模型。
那么这个建图的方式也就呼之欲出了。
-
由仓库可向零售商店连接一条流量为 \(+\infty\),费用为 \(c_{i,j}\) 的边。
-
共有 \(m\) 个仓库,每个需要 \(a_i\) 个单位的货物,这种限制可由源点 \(S\),进行限流,连接一条流量为 \(a_i\),费用为 \(0\) 的边。
-
由汇点接收所有零售商店的货物,因为每个商店只需要 \(b_i\) 个货物,所以由商店向汇点连接一条流量为 \(b_i\),费用为 \(0\) 的边。
然后就可以分别算出最大费用与最小费用了。
# 分配问题
[link]对于该题,共有 \(n\) 个工作分配与 \(n\) 个人做,而二者之间并不存在什么制约关系,最多是一个工作只能一个人做罢了。
那么这个模型就与二分图并无两样了,但其中有增加了边权的限制,这个模型就可以为二分图最佳匹配,
由于网络流的最大流可以完美的解决二分图匹配问题(详见[飞行员配对方案问题](# # 飞行员配对方案问题)),而现在增加了边权的限制,就如同最大流模型上增加了费用,变成了费用最大流问题是相同的。
- 由每个工作连向每个人一条流量为 \(1\) (一条匹配),费用为 \(c\) 的边。
- 由源点流向工作,由员工流向汇点,流量为 \(1\),费用为 \(0\) 的边。
模型虽简单,却非常之经典。
# 负载平衡问题
[link]读到该题,一股思路涌现,—— 贪心!(最小代价供求问题)
该题的确可以用贪心解过,但是我们分析另一种思路,由于存在可以由相邻的仓库之间搬运,可以理解为相邻仓库存在连边。
对于每个仓库,它开始拥有 \(k_i\) 的货物,到最后会拥有 \(x\) 的货物。
由题意可知,\(\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} k_i=x\),即先前的货物的总量 \(=\) 最后货物的总量
- 可以设立一个源点连向仓库 \(i\),流量为 \(k_i\) 的边,作为最先存在的货物,设立一个汇点,由仓库连向,流量为 \(x\),表明最后这个仓库拥有 \(x\) 的货物,其费用均为 \(0\)。
- 而两两相邻的仓库之间存在边,其流量为 \(+\infty\) ,费用为 \(1\)。
这种建图的方式,可以完美的解决了最后使所有的仓库的数量相等的限制,也比较好理解。
当然存在另一种建图方式,
将 \(k_i-x> 0\) 的仓库,由源点 \(S\) 连入,流量为 \(k_i-x\),费用为 \(0\)。
将 \(k_i-x<0\) 的仓库,连入汇点 \(T\),使其流量为 \(x-k_i\),费用为 \(0\)。这种方式,将个别仓库多的货物流向缺少货物的仓库,然后计算费用。
# 最长k可重区间集问题
# 星际转移问题
[link]由题意可以发现每个太空船的停靠周期可能是不相同的,所以无法一步进行完全转移。而太空船是到达月球的唯一方法,对于太空船,具有周期性(受时间影响)。
我们由时间作为条件,可以发现,当第 \(i\) 时到第 \(i +1\) 时:
- 位于第 \(i\) 时第 \(j\) 号太空站的人员,可能会到达第 \(i+1\) 时第 \(j\) 号太空站。(即未进行移动)
- 位于第 \(i\) 时第 \(j\) 号太空站的人员,可能会到达第 \(i+1\) 时第 \(k\) 号太空站,\(k\) 将会受到太空船的影响。
由此我们可以想到这可能是一张分层图最大流(人数),为网络判定。
将源点 \(S\) 连向第 \(1\) 时间的地球上,流量为总人数。
我们枚举时间 \(t\),将第 \(t-1\) 时间的点连到 第 \(t\) 时间的点,会存在两种情况
- 不管有没有太空船可坐,都可以由点 \(u_{t-1}\) 连向点 \(u_t\),流量为 \(+\infty\)。
- 有太空船可坐,并由点 \(u_{t-1}\) 连向点 \(k_t\),流量为 \(h_i\)(太空船人数限制)。
将汇点连到每个时间的月球上,判断其最终流量是否与总人数相等即可。
由于可能存在无法到达的情况,那这种情况是什么呢,即为所有的太空船都不会经过月球(可用并查集判断是否连通)。
# 孤岛营救问题
[link]由于这道题目涉及的知识面比较单一,可以easy地考虑到图论的想法。求出最短时间,那么很有可能是求解其最短路径。
但是对于这个题目来说,具有门和钥匙的限制,是不好在同一张图中解决的。(当然你也可以使用搜索大法,将状态全部存起来)。
由于这个图受门和钥匙类型的限制,而这个限制比较小(\(p\le10\)),可以考虑 分层与状压 。
- 将图分为 \(2^{p}+1\) 层,每层的编号可以为该层的钥匙状态。
- 若在 \(x\) 层得到了新的钥匙,可以将其连到拥有新钥匙的第 \(y\) 层,边权为 \(0\),位置不变。
- 若拥有该门类型的钥匙,即可以通过。
我们由第 \(0\) 层,即没有任何钥匙的 \((1,1)\) 位置跑最短路。
然后对于每一层的 \((n,m)\) 位置取得一个最小值,即为答案。(也可以建立汇点直接连接,边权为 \(0\))。
# 航空路线问题
[link]很明显,这个题已经告诉了你这个图长啥样,但是对于解决问题还是远远不够的。
从最西端城市出发,单向从西向东途经若干城市到达最东端城市,然后再单向从东向西飞回起点(可途经若干城市)。
对于这条限制(误导信息)的理解极为重要,其实不管对于从东到西,还是从西向东,总之是在两端城市间晃悠。
所以这个问题可以化为求两个最长不相交路径的长度,其中起点与终点相交(可重复2遍)。
因为点的经过次数的限制,那么可以考虑将这个点进行拆点操作,用最大流解决,使其流量为 \(1\)。(起点与终点为 \(2\))
最后对流量为 \(0\) 的边遍历两遍输出路径即可。
可能出现只能飞一遍的情况,(最终流量至于 \(1\) )这种情况视为无解。
# 汽车加油行驶问题
[link]对于这样的具有限制的,且限制较小的最短路问题,可以考虑将这个限制变成新的一维,将原本的二维网格变为新的三维图形,即分层。
对于该题,很明显的是一道最短路问题(BFS解决!!),由 \((1,1)\) 到达 \((n,n)\) 的最短花费(路径)。
但是我们想如果在 \((x,y)\) 处建立了油库,那么就很难判断是否汽车到这里时是油库建立前还是之后了。
其中由于新增了油量的限制,所以可以把最短路的 \(dis_{i,j}\) 状态变为 \(dis_{i,j,k}\) 的三维。这样也就可以解决如果在一张图中如何不错误的建立油库,并加油的问题。
(当我们动规状态用不了时,也可以考虑多加几维\ww)
然后对于每个时期的状态就有了很好的转移,设 \(0\le w\le k\)。
-
对于油量 \(k \neq 0\) 时,汽车可沿 \(X\) 轴或 \(Y\) 轴进行移动。即
\[(i,j,w)\xrightarrow{B}(i-1,j,w-1)\ 或\ (i,j-1,w-1)\\ (i,j,w)\xrightarrow{0}(i+1,j,w-1)\ 或\ (i,j+1,w-1) \] -
但当遇到加油站时,汽车需要严格的进行加油操作,即
\[(i,j,w)\xrightarrow{A}(i,j,k) \] -
往往我们都会遇到油量变为 \(0\) 的情况,又因为题目告诉我们说油量为 \(0\) 时,必须建油库,所以对于任意的 \((i,j,0)\) 状态都会存在一条连向 \((i,j,k)\) 的边。
\[(i,j,0)\xrightarrow{A+C}(i,j,k) \]
既然分完层了,那么不管当流量是什么的时候( \(0\) 也可以)只要到达 \((n,n)\) 就算到达,那么对于所有的 \((n,n,i)\) 的位置的最短路径就是答案,当然开始是从 \((1,1,k)\) 开始的。
# 深海机器人问题
[link]由于该题是求最优移动问题,即线性规划问题。(当然这个题目不能用最短路做)
由于最短路只能跑一次(多跑几次也一样),也就是只能允许一个机器人跑一遍。
那么多跑几遍?也不是不行。因为最短路的图相当于一个流量只有 \(1\) 的流网络,既然这个题目扩大了其“流量”,那么也就可以使用费用流解决。
由于已经给出了边权,那么对于每个边权只能有一个机器人接收,那么说,这条边的流量只能为 \(1\) 。
但是题目中有说过 而且多个深海机器人可以在同一时间占据同一位置。
(那么就让这条边流量变为 \(0\) 的时候,让流量变为 \(+\infty\),让费用变为 \(0\))
很显然用上面的方法是行不通的,而对于改变后的边,(它完全就是一条新的边嘛),我们在建图的时候直接加进去不就好了。
由于这两条边的起始、结束点相同,而费用不同,对于最大费用流来说,肯定是先跑最大费用的边。
所以,这样做是没问题的。
# 火星探险问题
[link]该题也是求最优移动问题,即线性规划问题。
与[深海机器人问题](# # 深海机器人问题)同属于一类题型,但是该题的思维难度会存在微微提升。
对于该题,由于每个石块的位置存在于点上,这对于流网络来讲,是极其不友好的。所以可以考虑将点进行拆点,点权边化。
而由于存在障碍物,即无法达到此处,也就是不存在该边。
最后对于方案的输出,不用多说,沿着流量为 \(0\) 的边深搜即可。
# 骑士共存问题
[link]该题目与[方格取数问题](# # 方格取数问题)2的题意极其相像,而做法也是大同小异。
同样每个点会与其周围 \(8\) 个点产生制约关系,同样可以将其理解为边。
我们通过手推一个 \((5\times 5)\) 的矩阵(……)
可以发现同样是具有奇偶性相同的点将不会互斥,其中不会存在连边,就像是二分图。而我们的想法是求出最多的不存在连边的点,即二分图最大独立集。
而二分图最大独立集与总点数和最大匹配的差相等,也可以用网络流的最小割解决2。
对于最小割来讲,可以将奇偶性不同的点分为两部分,其中存在边相连(将流量设置为 \(+\infty\),防止被割掉的不会是点)。
其他由源点到一组点,由另一组点到汇点连边,流量为 \(1\)。
# 最长k可重线段集问题
# 机器人路径规划问题
[link]这个题呀。。。
后续[wll24] All code and 题目链接
编号 | 题目名称 | 类型 |
---|---|---|
1 | 飞行员配对方案问题 | |
2 | 太空飞行计划问题 | |
3 | 最小路径覆盖问题 | |
4 | 魔术球问题 | |
5 | 圆桌问题 | |
6 | 最长不下降子序列问题 | |
7 | 试题库问题 | |
8 | 方格取数问题 | |
9 | 餐巾计划问题 | |
10 | 软件补丁问题 | |
11 | 数字梯形问题 | |
12 | 运输问题 | |
13 | 分配问题 | |
14 | 负载平衡问题 | |
15 | 最长k可重区间集问题 | |
16 | 星际转移问题 | |
17 | 孤岛营救问题 | |
18 | 航空路线问题 | |
19 | 汽车加油行驶问题 | |
20 | 深海机器人问题 | |
21 | 火星探险问题 | |
22 | 骑士共存问题 | |
23 | 最长k可重线段集问题 | |
24 | 机器人路径规划问题 |
标签:24,路径,匹配,源点,网络,流量,问题,wll24,link From: https://www.cnblogs.com/Cnghit/p/17058612.html