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差分约束系统

时间:2019-07-21 12:04:54      阅读:101      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:算法   不等式   将不   floyd   inf   连通   长度   隐藏   布局   

差分约束系统

前言:在清北学堂模拟赛的差分约束题写炸了,感觉有必要来总结一下差分约束

问题模型


求解由若干不等式限制的一组最大或最小未知数解

思想

当我们求解形如X1-X2<=d的问题时,我们会发现将式子变化为X1<=X2+d和最短路问题里的三角不等式dis[u]<=dis[v]+w极为相似,故我们可以将不等式组的最值求解问题转化为求解最短路的问题。
我们求解Xn-X1的最值问题其实等价于以 节点1 为源点,跑单源最短路的问题。因为三角不等式的松弛操作是尽量将式子"取等",故当跑最短路时,未知数的值尽可能的大,进而逼近,满足不等式;跑最长路时,未知数的值尽可能的小,进而逼近,满足不等式。故最短路可用于求解Xn-X1的最大值,而最长路可用于求解Xn-X1的最小值

例题

differ(清北学堂)

这是一道差分约束基础练习题。
给出 m 个约束条件,每个约束条件属于
???? ? ???? ≤ ??, ???? ? ???? ≥ ??, ???? ? ???? = ??
三种形式之一。
给出 Q 个询问,每个询问都为:求???? ? ????的最大值
(变量数)n<=200 m<=10000 Q<=100000

解析:观察数据范围,发现n<=200,故可用Floyd算法求解
? xi-xj=w 可以转化为正反向分别连一条权值的绝对值为w的有向边
? 但需注意判重边和dis[i][j]为负数的情况(说多了都是泪


[SCOI2011] 糖果

解析: 差分约束裸题。需要从超级源点向每个点连一条长度为1的有向边,因为每个小朋友都至少分到一个糖果


小k的农场

解析:这道题只需判断是否有解(是否存在负环),故建立超级源点以保证连通性。


排队布局

解析:这道题需要跑两遍spfa,第一遍从超级源点跑,判断是否有解(是否存在负环),第二遍从节点1开始跑一遍单源最短路,如果能够更新到n,则dis[n]即为所求,否则若dis[n]为Inf(未被更新到),则1号奶牛和N号奶牛之间的距离可以无穷大。


Intervals

解析:这道题与之前有所不同的是,我们的dis[n]记录的是前n个数至少有dis[n]个整数被选出,这道题还有两个隐藏条件是0<=dis[i]-dis[i-1]<=1,剩下的就是裸的差分约束了。

差分约束系统

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原文地址:https://www.cnblogs.com/LianQ/p/11220695.html

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