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切糕模型学习笔记

Solution. LG6054 开门大吉 / 切糕模型 中对该模型的讲解已经比较完善,这里再做一些补充。

首先,再给出一种防止一条链上割多条边的方法。

考虑给每条边的费用加上一个 $\inf$,假如我们有 $n$ 个待决策的变量,按照预期,答案应该在 $[n\times \inf,(n+1)\times\inf)$ 之间,然而,如果割掉了限制或者一条链上割掉了多条边,求出的值都会大于这个范围,此时判定为无解。

我个人还是比较喜欢加反向边。这三种不同的打补丁的方法应该能够有助于深入理解切糕模型。

例题:LG3227 [HNOI2013] 切糕

绝对值可以拆成两个不等式,直接建图即可。

其实很显然这题才是一般认为的该模型的起源,但是开门大吉相对更直接一些,所以借用那题来介绍这个模型。

接下来是一些更有意思的题目。

发射器

据说是 Topcoder 的题,但是不知道题号之类的,而且我也不用 Topcoder。

Description

在地图上有 $n$ 个敌人,每个敌人有一个消灭可获得的价值。

地图上还有 $m$ 个发射器,每个发射器有最大的射程限制,同时有一个朝向(形如上下左右),保证没有面对面的发射器。

你可以对每个发射器指定一个射击距离,这个发射器就会消灭发射器朝向的这个方向的、距离恰好为这个射击距离的敌人,但是要求两个发射器射击时经过的格子不能相交。

求最多能消灭多少价值的敌人。

$1\le n,m\le 50$

Solution

对于一横一竖两个射程相交的发射器,假设他们选取的射程是 $r,s$,与交点的距离为 $a,b$,我们有:

  • 若 $r\ge a$,则 $s<b$
  • 若 $s\ge b$,则 $r<a$

此限制也可以用切糕模型描述。

在传统的切糕模型中,我们实际上是将一个限制拆成了一系列形如「若 $x_i\ge a$,则 $x_j\ge b$」的限制从而建图,注意到这里限制好像不等号方向有点问题,由于限制在横竖发射器间连边构成了二分图,所以将竖发射器链上的权值倒序排列即可。

注意上述两个限制是等价的,描述前者即可即可。

Topcoder FoxAndCity

Description

给出一张 $n$ 个点的连通有向图,可以任意加边。

设加边后从 $1$ 到每个点的距离为 $d_i$,给出数组 $D_i$,最小化 $\sum|D_i-d_i|^3$。

$1\le n\le 100$

Solution

最短路模型可以描述为:

  • $d_1=0$
  • 若干限制形如 $d_u+1\ge d_v$
  • 最大化 $\sum d_i$

现在已经存在若干限制,我们还可以任意添加限制,显然,在满足原有限制的情况下,我们可以将 $d_i$ 调整到任意我们期望的值。

只需要描述 $d_u+1\ge d_v$ 的限制即可,很显然这又是切糕模型。

Last Modified: November 6, 2023
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