深海机器人 网络流 P4012 深海机器人问题
题目描述
深海资源考察探险队的潜艇将到达深海的海底进行科学考察。
潜艇内有多个深海机器人。潜艇到达深海海底后,深海机器人将离开潜艇向预定目标移动。
深海机器人在移动中还必须沿途采集海底生物标本。沿途生物标本由最先遇到它的深海机器人完成采集。
每条预定路径上的生物标本的价值是已知的,而且生物标本只能被采集一次。
本题限定深海机器人只能从其出发位置沿着向北或向东的方向移动,而且多个深海机器人可以在同一时间占据同一位置。
用一个 P imes QP×Q 网格表示深海机器人的可移动位置。西南角的坐标为 (0,0)(0,0),东北角的坐标为 (Q,P)(Q,P) 。
给定每个深海机器人的出发位置和目标位置,以及每条网格边上生物标本的价值。
计算深海机器人的最优移动方案, 使深海机器人到达目的地后,采集到的生物标本的总价值最高。
输入输出格式
输入格式:
文件的第 11 行为深海机器人的出发位置数 aa,和目的地数 bb 。
第 22 行为 PP 和 QQ 的值。
接下来的 P+1P+1 行,每行有 QQ 个正整数,表示向东移动路径上生物标本的价值,行数据依从南到北方向排列。
再接下来的 Q+1Q+1 行,每行有 PP 个正整数,表示向北移动路径上生物标本的价值,行数据依从西到东方向排列。
接下来的 aa 行,每行有 33 个正整数 k,x,yk,x,y,表示有 kk 个深海机器人从 (x,y)(x,y) 位置坐标出发。
再接下来的 bb 行,每行有 33 个正整数 r,x,yr,x,y ,表示有 rr 个深海机器人可选择 (x,y)(x,y) 位置坐标作为目的地。
a行和b行输入时横纵坐标要反过来
输出格式:
输出采集到的生物标本的最高总价值.
输入输出样例
说明
1leq P,Qleq151≤P,Q≤15
1leq aleq 41≤a≤4
1leq bleq 61≤b≤6
这个题目,很容易让人想到是最小费用最大流,但是看到这么小的数据范围就会好一点吧。
讲一下这个题目的思路:
这个题目建图就是按照这个坐标轴建图,每一个点连线它可以走的下一个点,坐标源点和s点相连,(p,q),和汇点t相连。
不过这个输入有点恶心,我是用的map和pair来记录输入的,还有很多别的方法。
因为这个输入的是边权,所以每一个边你只走一次就容量设置成1费用设置成你输入的那个数就可以了,
还有就是说每一个点可以走很多次,这个就是说这个边可以经过很多次,这个就再存一次这个边容量为inf,费用为0就可以了。
这个题目和火星探险很像,可以写写那个。
#include <cstdio> #include <cstdlib> #include <queue> #include <vector> #include <iostream> #include <algorithm> #include <map> #include <cstring> #include <cmath> #include <string> #define inf 0x3f3f3f3f using namespace std; typedef long long ll; const int INF = 0x3f3f3f3f; const int maxn = 1e5; struct edge { int u, v, c, f, cost; edge(int u, int v, int c, int f, int cost) :u(u), v(v), c(c), f(f), cost(cost) {} }; vector<edge>e; vector<int>G[maxn]; int a[maxn];//找增广路每个点的水流量 int p[maxn];//每次找增广路反向记录路径 int d[maxn];//SPFA算法的最短路 int inq[maxn];//SPFA算法是否在队列中 int s, t; void init() { for (int i = 0; i <=maxn; i++)G[i].clear(); e.clear(); } void add(int u, int v, int c, int cost) { e.push_back(edge(u, v, c, 0, cost)); e.push_back(edge(v, u, 0, 0, -cost)); int m = e.size(); G[u].push_back(m - 2); G[v].push_back(m - 1); } bool bellman(int s, int t, int& flow, long long & cost) { memset(d, inf, sizeof(d)); memset(inq, 0, sizeof(inq)); d[s] = 0; inq[s] = 1;//源点s的距离设为0,标记入队 p[s] = 0; a[s] = INF;//源点流量为INF(和之前的最大流算法是一样的) queue<int>q;//Bellman算法和增广路算法同步进行,沿着最短路拓展增广路,得出的解一定是最小费用最大流 q.push(s); while (!q.empty()) { int u = q.front(); q.pop(); inq[u] = 0;//入队列标记删除 for (int i = 0; i < G[u].size(); i++) { edge & now = e[G[u][i]]; int v = now.v; if (now.c > now.f && d[v] > d[u] + now.cost) //now.c > now.f表示这条路还未流满(和最大流一样) //d[v] > d[u] + e.cost Bellman 算法中边的松弛 { d[v] = d[u] + now.cost;//Bellman 算法边的松弛 p[v] = G[u][i];//反向记录边的编号 a[v] = min(a[u], now.c - now.f);//到达v点的水量取决于边剩余的容量和u点的水量 if (!inq[v]) { q.push(v); inq[v] = 1; }//Bellman 算法入队 } } } if (d[t] == inf)return false;//找不到增广路 flow += a[t];//最大流的值,此函数引用flow这个值,最后可以直接求出flow cost += (long long)d[t] * (long long)a[t];//距离乘上到达汇点的流量就是费用 for (int u = t; u != s; u = e[p[u]].u)//逆向存边 { e[p[u]].f += a[t];//正向边加上流量 e[p[u] ^ 1].f -= a[t];//反向边减去流量 (和增广路算法一样) } return true; } int MaxcostMaxflow(int s, int t, long long & cost) { cost = 0; int flow = 0; while (bellman(s, t, flow, cost));//由于Bellman函数用的是引用,所以只要一直调用就可以求出flow和cost return flow;//返回最大流,cost引用可以直接返回最小费用 } map<pair<int, int>, int > mp; int main() { int n, m, P, Q; while (cin >> n >> m >> P >> Q) { init(); int id = 2; for (int i = 0; i <= P; i++) { for (int j = 0; j <= Q; j++) { mp[make_pair(i, j)] = id++; } } s = 0, t = 1; for (int i = 0; i <= P; i++) { for (int j = 1; j <= Q; j++) { int x; cin >> x; add(mp[make_pair(i, j - 1)], mp[make_pair(i, j)], 1, -x); add(mp[make_pair(i, j - 1)], mp[make_pair(i, j)], inf, 0); } } for (int i = 0; i <= Q; i++) { for (int j = 1; j <= P; j++) { int x; cin >> x; add(mp[make_pair(j - 1, i)], mp[make_pair(j, i)], 1, -x); add(mp[make_pair(j - 1, i)], mp[make_pair(j, i)], inf, 0); } } for (int i = 1; i <= n; i++) { int x, y, k; cin >> k >> x >> y; add(s, mp[make_pair(x, y)], k, 0); } for (int i = 1; i <= m; i++) { int k, x, y; cin >> k >> x >> y; add(mp[make_pair(x, y)], t, k, 0); } ll cost = 0; int ans = MaxcostMaxflow(s, t, cost); printf("%lld ", -cost); } return 0; }