學習筆記 差分約束系統

2022-05-08 04:36:08 字數 1858 閱讀 9466

目錄將邊權取相反數,設此時圖為 \(g'\)。若 \(g'\) 無負權環(即 \(g\) 無正權環),則有 \(d'[v]\le len'[v]\),其中 \(d'[v]\) 為在圖 \(g'\) 上求得的最短路,\(len'[v]\) 為源點到 \(v\) 的任意路徑權值和。同時可得 \(-d'[v]\ge len[v]\),所以可以得到 \(d[v]=-d'[v]\),其中 \(d[v]\) 為原圖源點到 \(v\) 的最長路。

實際上,由於最短路有:

if(d'[v]>d'[u]+w'(u,v)) 

d'[v]=d'[u]+w'(u,v)

我們可以將其改寫為:

if(d[v]

不過,由此看出若 \(g\) 有正邊,相當於 \(g'\) 有負邊,而 \(g'\) 的最短路等價於 \(g\) 的最長路,此時不能用 \(\mathtt\),只能用 \(\mathtt\)。

如果求最大值。

對於條件 \(x_i-x_j\le k\),建一條從 \(j\) 到 \(i\) 的權值為 \(k\) 的邊。求最短路。負環無解。

如果求最小值。

對於條件 \(x_i-x_j\le k\),建一條從 \(i\) 到 \(j\) 的權值為 \(-k\) 的邊。求最長路。正環無解。

例 1.\(\text\)

求最大值,則按小於等於建圖求最短路。負環無解。

有兩個限制:

相鄰房子距離至少為 \(1\)。

相鄰高度房子距離至多為 \(d\)。

最後需要注意,查詢時應查詢編號小的房子到編號大的房子的距離,如果反過來查根據我們的建圖得到的值應該是負值。

例 2.\(\text\)

求最大值,則建圖求最短路。負環無解,這是由於求最短路實際上是卡著限制跑,如果這樣自己都要仰慕自己,就無解了。

對於限制 \(|a_i-a_j|=1\),可以拆成 \(|a_i-a_j|\le 1\) 且 \(|a_i-a_j|\ge 1\)。

繼續拆成四個條件:\(a_i\le a_j+1\) 或 \(a_i\ge a_j-1\),\(a_j\le a_i-1\) 或 \(a_j\ge a_i+1\)。

顯然,我們不能從前一對與後一對的限制中分別選乙個,組合來搞,這樣的邊數組合是指數級的。不妨先選擇最弱的一組條件:\(a_i\le a_j+1,a_j\le a_i+1\),其實也就是保證 \(|a_i-a_j|\le 1\)。現在我們驚喜地發現,不合法的情況其實也就是 \(i\rightarrow j\) 的邊權為零!

那麼考慮什麼情況下必須填零。考慮如果不是環,那麼一定可以填 \(1\)。這樣問題就簡單了:由於合法邊權為 \(1\),那麼只有偶環有解,奇環一定會出現零邊!

用 \(\mathtt\) 找出最大值,並查集維護二分圖即可。

\(\sf p.s.\) 之前自己沒搞懂,今天回來又看了一遍終於想明白了!

例 3.倍殺測量者

題意描述:給出一系列不等式

\[x_\ge (k_i-t)\cdot x_\text(k_i+t)\cdot x_>x_

\]以及一些 \(x_i\) 的值。

求出最大的 \(t\) 使得其無解。

首先想到二分 \(t\),然後判定有無解。可以將連邊方式轉化為 "乘除" 或 "對數"。

什麼樣的情況會導致無解呢?以 "對數" 的正負為例(其實 "乘除" 也是一樣的,"對數" 的正對應其 \(\ge 1\);反之對應 \(<1\)),假設跑最長路,就是 \(v\ge u+w\),如果最終找到了環,不等式就無法成立,因為自己無法大於自己。最短路同理。

另外對於一些固定的值可以這樣處理:建出虛點 \(0\),"對數" 就賦值為零。連雙向邊即可。

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