【题解】P3980 [NOI2008]志愿者招募(费用流求线性规划)
题意
有\(m\)种志愿者以及\(n\)天,每种志愿者有固定的服务区间(天),雇佣一个志愿者有不同的费用\(c_i\)。假设每种志愿者无限多,第\(i\)天至少要有\(a[i]\)个志愿者,问最小花费
加入辅助变量\(y_i\)把问题化为\(=a[i]\)。设\(i\)种志愿者总共\(x[i]\)个,\(b[i][j]\)表示\(i\)号志愿者是否存在于\(j\)天,那么现在我们就是一个线性规划问题了,具体的是:
\[
\min X C^T\\
\mathrm{s.t.}\\
(B,B_Y)(X,Y)^T= A^T
\]
写出其中一个出来
\[
\sum_{j\in S_i} x_j-y_i= a_i
\]
那么
\[
\sum_{j\in S_i} x_j- a_i-y_i=0
\]
然而我们发现,\(x_j\)的存在是一段一段的(\(B\)矩阵的行的1是连续连续的一段),所以我们对所有的等式进行差分。可以发现所有的变量不变量都以\(+-\)的形式分别出现一次(除了最后一个方程中的变量),这启示我们可以用网络流,因为网络流实际上就是做一个流量平衡的工作。
但是原来的最后一个方程所有变量都只出现了一次,于是我们把\(-(\text{equation }n)\)也加入方程组中这是可以用网络流解这个问题的关键。
所以现在,所有的变量都出现了两次,且分别是以+-的形式出现,于是我们可以把每个方程看做一个点,每个变量看做一条边,现在我们是要最小化\(\sum x_i c_i\),那么直接给所有的\(x_i\)代表的边给上\(c_i\)的费用跑费用流即可。
但是网络流只能解除整数解,但是根据\(IP\)理论,这个线性规划问题存在一组整数解。
//@winlere
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<assert.h>
#include<queue>
using namespace std; typedef long long ll;
inline int qr(){
int ret=0,f=0,c=getchar();
while(!isdigit(c))f|=c==45,c=getchar();
while(isdigit(c)) ret=ret*10+c-48,c=getchar();
return f?-ret:ret;
}
const int maxn=1e4+5;
const int inf=1e9;
int head[maxn],last[maxn],L[maxn],R[maxn],C[maxn],A[maxn],sum[maxn],n,m,S,T;
struct E{int to,nx,w,c;}e[maxn<<5];
void add(int fr,int to,int w,int c){
static int cnt=1;
e[++cnt]=(E){to,head[fr],w,c}; head[fr]=cnt;
e[++cnt]=(E){fr,head[to],0,-c}; head[to]=cnt;
}
ll fl[maxn],d[maxn];
bool in[maxn];
ll Mincost(){
static queue<int> q;
ll ret=0;
while(1){
memset(last,0,sizeof last);
memset(d,0x3f,sizeof d);
memset(fl,0,sizeof fl);
memset(in,0,sizeof in);
while(q.size()) q.pop();
q.push(S); d[S]=0; fl[S]=inf;
while(q.size()){
int now=q.front();
q.pop(); in[now]=0;
if(now==T) continue;
for(int t=head[now];t;t=e[t].nx)
if(fl[now]&&e[t].w&&d[e[t].to]>d[now]+e[t].c){
last[e[t].to]=t;
fl[e[t].to]=min(fl[now],0ll+e[t].w);
d[e[t].to]=d[now]+e[t].c;
if(!in[e[t].to]) q.push(e[t].to),in[e[t].to]=1;
}
}
if(!fl[T]) break;
ret+=d[T]*fl[T];
for(int t=T;t!=S;t=e[last[t]^1].to)
e[last[t]].w-=fl[T],e[last[t]^1].w+=fl[T];
}
return ret;
}
int main(){
n=qr(); m=qr();
for(int t=1;t<=n;++t) A[t]=qr();
S=n+2,T=n+3;
for(int t=1;t<=m;++t){
L[t]=qr(),R[t]=qr(),C[t]=qr(),++sum[L[t]],--sum[R[t]+1];
add(R[t]+1,L[t],inf,C[t]);
}
for(int t=1;t<=n;++t){
sum[t]+=sum[t-1],assert(sum[t]>0||A[t]==0);
if(A[t]>A[t-1]) add(t,T,A[t]-A[t-1],0);
if(A[t]<A[t-1]) add(S,t,A[t-1]-A[t],0);
add(t,t+1,inf,0);
} add(S,n+1,A[n],0);
ll ans=Mincost();
cerr<<"ans=";
printf("%lld\n",ans);
return 0;
}