POJ 1201 - Intervals | 眈眈探求

算法

原创

发布日期: 2011-10-25

更新日期: 2024-04-10

文章字数: 924

阅读时长: 4 分

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POJ 1201 - Intervals
Time: 2000MS
Memory: 65536K
难度: 中级
分类: 差分约束

问题描述

给出数轴上的 n 个区间 [ai，bi]，每个区间都是连续的 int 区间。

现在要在数轴上任意取一堆元素，构成一个元素集合 V，要求每个区间 [ai，bi] 和元素集合 V 的交集至少有 ci 不同的元素

求集合 V 最小的元素个数。

解题思路

POJ 1716 的范围和 “固定边权 2” 改为 ci 就能直接 AC 了。

注意本题只能用差分约束 + Relax解决，看懂了 POJ 1716 再来做这题，不过我还是重述一下思路：

设 s[x] = 从0到x 的所有在集合中的数的个数，则 ai 到 bi 的个数即 S[bi] - S[ai-1] 。

因此有：

(1) S[bi] - S[ai-1] >= ci。

又根据 s[x] 本身的性质，后面的一定不比前面的小，后面的最多比前面多一，有：

(2) s[i + 1] - s[i] >= 0
(3) s[i + 1] - s[i] <= 1

故建图，使图中每一组边，均满足（注意三条式子的不等号方向要一致，这个很重要）:

S[ai - 1] <= S[bi] - ci
S[i] <= S[i - 1] + 1
S[i - 1] <= S[i]

上面三式，可把 s[x] 看作源点（假设存在）到各点的最短距离，初始化为0；常数为边 (ai – 1，bi)的边权。

当存在不满足这三条式子的边时，对这条边进行Relax操作，更新不等号左边的变量。

其实就是 Bellman-Ford 算法的核心部分

if( S[ai - 1] > S[bi] – 2 ) S[ai - 1] = S[bi] – ci;
if( S[i] > S[i - 1] + 1 ) S[i] > S[i - 1] + 1;
if( S[i - 1] > S[i] ) S[i - 1] = S[i];

最后源点到最大顶点的距离减去源点到最小顶点的距离就是所求（其实一个单位距离就代表 V 中的一个元素；最小顶点到最大顶点其实就是所有输入的区间中，最小的左端点到最大的右端点这个范围）。

注意，经过我测试，像 POJ 1716 一样，本题变量的定义均要从全局定义，否则 WA，什么原因我也不清楚（变量和数组的大小都只有 50000，真是神了）

AC 源码

//Memory Time 
//996K  1141MS 

#include<iostream>
using namespace std;

const int inf=60000;

class
{
    public:
        int s,e;
}inter[50001];

int n; //区间数
int upli;
int doli; // UpLimit , Downlimit 上下限
int dist[50001];  //源点到各点的距离
int c[50001];  //边权

int main(int i,int j,int k)
{
    while(cin>>n)
    {
        upli=0;
        doli=inf;

        /*Input*/

        for(k=0;k<n;k++)
        {
            int a,b;
            cin>>a>>b>>c[k];
            inter[k].s=a;
            inter[k].e=b+1;

            if(doli>inter[k].s)  //寻找最小的顶点
                doli=inter[k].s;
            if(upli<inter[k].e)  //寻找最大的顶点，inter[k].e必大于inter[k].s，因此无需再与inter[k].s比较
                upli=inter[k].e;

            dist[k]=0; //初始化源点到各点的距离
        }

        /*Bellman-Ford:Relax*/

        bool flag=true;
        while(flag)
        {
            flag=false;
            for(i=0;i<n;i++)
                if(dist[ inter[i].s ]>dist[ inter[i].e ]-c[i])
                {
                    dist[ inter[i].s ]=dist[ inter[i].e ]-c[i];
                    flag=true;
                }

            for(j=doli;j<upli;j++)
                if(dist[j+1]>dist[j]+1)
                {
                    dist[j+1]=dist[j]+1;
                    flag=true;
                }

            for(j=upli-1;j>=doli;j--)
                if(dist[j]>dist[j+1])
                {
                    dist[j]=dist[j+1];
                    flag=true;
                }
        }
        cout<<dist[upli]-dist[doli]<<endl;
    }
    return 0;
}