题目链接:https://onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&problem=4502
题目大意:
将 \(n\) 个人分成两组,每组的人互相认识,每个人都在一个组中,且每个组中至少有一个人,要求两个组的人数之差尽量小,求分组方案。
题解:
认识的人不一定在同一个组里,但不认识的人一定不在同一个组里,所以可以将不认识的人互相连边,于是转化成二分图判定,如果不是二分图,则该问题无解。
将连通分量染色后,就是该连通分量的分组方案,颜色还可以翻转过来,也就是分组可以互换。这样我们记录一下每个连通分量中两个组的人数差值是多少,在所有连通块中选择出差值绝对值最小的方案。这个问题类似 \(01\) 背包,每个连通块有两个决策,每种决策对应一个“体积”,要求选择体积尽可能小的方案。
设 \(dp[i][j]\) 表示选前 \(i\) 个连通块,两组人数相差 \(j\) 的方案是否可行,转移时再记录一下决策即可。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 105;
const int INF = 1000000007;
int T, n;
int g[maxn][maxn], G[maxn][maxn], d[2][maxn];
int color[2][maxn], cc[maxn];
int dp[maxn][5*maxn], pre[maxn][5*maxn];
int flag, tot;
vector<int> ttm[2][maxn], a1, a2;
bool dfs(int u, int block, int t){
if(color[t][u] == 1) {
++d[t][block];
ttm[t][block].push_back(u);
}
else {
--d[t][block];
ttm[t][block].push_back(u);
}
for(int v = 1 ; v <= n ; ++v){
if(G[u][v]){
if(color[t][v] == color[t][u]) return false;
if(!color[t][v]){
color[t][v] = 3 - color[t][u];
if(!dfs(v, block, t)) return false;
}
}
}
return true;
}
ll read(){ ll s = 0, f = 1; char ch = getchar(); while(ch < '0' || ch > '9'){ if(ch == '-') f = -1; ch = getchar(); } while(ch >= '0' && ch <= '9'){ s = s * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); } return s * f; }
int main(){
int f = 0;
scanf("%d", &T);
while(T--){
if(f) printf("\n");
f = 1;
flag = 1;
tot = 0;
a1.clear(), a2.clear();
memset(pre, 0, sizeof(pre));
memset(dp, 0, sizeof(dp));
memset(d, 0, sizeof(d));
memset(color, 0, sizeof(color));
memset(cc, 0, sizeof(cc));
memset(g, 0, sizeof(g));
memset(G, 0, sizeof(G));
scanf("%d", &n);
for(int i = 1 ; i <= n ; ++i) ttm[0][i].clear(), ttm[1][i].clear();
int u;
for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){
while(1){
scanf("%d", &u);
if(!u) break;
g[i][u] = 1;
}
}
for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){
for(int j = 1 ; j <= n ; ++j){
if(i == j) continue;
if(!g[i][j] || !g[j][i]) G[i][j] = G[j][i] = 1; // 不认识的人连边
}
}
for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){
if(!color[0][i]){
color[0][i] = 1;
++tot;
if(!dfs(i, tot, 0)){
printf("No solution\n");
flag = 0;
break;
}
}
}
if(flag){
tot = 0;
for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){
if(!color[1][i]){
++tot;
color[1][i] = 2;
dfs(i, tot, 1);
}
}
}
if(flag){ // 有解
dp[0][200] = 1;
for(int i = 1 ; i <= tot ; ++i){
for(int j = -n ; j <= n ; ++j){
if(dp[i-1][j-d[0][i]+200]){
pre[i][j+200] = 1;
dp[i][j+200] |= dp[i-1][j-d[0][i]+200];
}
if(dp[i-1][j-d[1][i]+200]){
pre[i][j+200] = 2;
dp[i][j+200] |= dp[i-1][j-d[1][i]+200];
}
}
}
int ans = INF;
for(int i = 0 ; i <= n ; ++i){
if(dp[tot][i+200] == 1){
ans = i; break;
}
if(dp[tot][-i+200] == 1) {
ans = i; break;
}
}
int V = ans;
for(int i = tot ; i >= 1 ; --i){
if(pre[i][V+200] == 1){
V = V - d[0][i];
cc[i] = 1;
} else if(pre[i][V+200] == 2){
V = V - d[1][i];
cc[i] = 2;
}
}
int c1 = 0, c2 = 0;
for(int i = 1 ; i <= tot ; ++i){
if(cc[i] == 1){
for(int j = 0 ; j < ttm[0][i].size(); ++j){
if(color[0][ttm[0][i][j]] == 1){
++c1; a1.push_back(ttm[0][i][j]);
} else{
++c2; a2.push_back(ttm[0][i][j]);
}
}
} else{
for(int j = 0 ; j < ttm[1][i].size(); ++j){
if(color[1][ttm[1][i][j]] == 1){
++c1; a1.push_back(ttm[1][i][j]);
} else{
++c2; a2.push_back(ttm[1][i][j]);
}
}
}
}
printf("%d ", c1);
for(int i = 0 ; i < a1.size(); ++i){
printf("%d ", a1[i]);
} printf("\n");
printf("%d ", c2);
for(int i = 0 ; i < a2.size(); ++i){
printf("%d ", a2[i]);
} printf("\n");
}
}
return 0;
}