差分约束
- 求不等式组的可行解
- 求最大最小值
求不等式组的可行解
- 对于最短路的每次更新 $ dis_v<=dis_u+c $ ,因此可以类比为形如$ x_i<=x_j+c $ 的不等式组,其中 $ x_i,x_j $ 为自变量,$ c $为常数
- 先将每个不等式组转化为边
- 找一个虚拟源点,可以遍历所有边
- 从源点求单源最短路
- 若有负环,则原不等式组无解;否则$ dis_i $ 为可行解
求最大最小值(每个变量的最大最小值)
- 求最大值,则求最短路
- 求最小值,则求最长路
- 对于一个确定的$ i $都可以放缩成若干个 $ x_i<=x+c $ 的形式,一定存在一个不等式 $ x_i<=c即x=0(源点) $ ,否则所有都是相对关系不可能有最值
- 求最大值为例
- $ x_i<=x_j+c_1<=x_k+c_1+c_2<=... $
- 最大值即为每个上界的最小值
- 建立一个虚拟源点
0,有0->i权值为c的边 - 所有点的最大上界都等于它到源点的边长,因此使用最短路求解,$ dis_i $ 即为每个点的最大值
总结:
- 建立关系
- 找出虚拟源点
- 求最长路最短路,判环是否有解
模板
- 如果 , 表示第 个小朋友分到的糖果必须和第 个小朋友分到的糖果一样多;
- 如果 , 表示第 个小朋友分到的糖果必须少于第 个小朋友分到的糖果;
- 如果 , 表示第 个小朋友分到的糖果必须不少于第 个小朋友分到的糖果;
- 如果 , 表示第 个小朋友分到的糖果必须多于第 个小朋友分到的糖果;
- 如果 , 表示第 个小朋友分到的糖果必须不多于第 个小朋友分到的糖果;
- 最小值,即求最长路
- $ x=1:A>=B,B>=A $
- $ x=2:B>=A+1 $
- $ x=3:A>=B $
- $ x=4:A>=B+1 $
- $ x=5:B>=A $
- 虚拟源点:$ 所有人糖果大于等于1:x>=0+1 $
cpp
vector<vector<array<int,2>>> adj;
int n,k;
vector<int> dis,cnt;
vector<bool> st;
bool spfa(){
for(int i=1;i<=n;i++)dis[i]=-1e13;
dis[0]=0;
int tt=-1,hh=0;
queue<int> q;
q.push(0);
st[0]=1;
int count=0;
while(q.size()){
int u=q.front();
q.pop();
st[u]=0;
for(auto [v,c]:adj[u]){
if(dis[v]<dis[u]+c){
dis[v]=dis[u]+c;
cnt[v]=cnt[u]+1;
if(++count>=1e6)return false;
if(cnt[v]>=n+1)return false;
if(!st[v]){
q.push(v);
st[v]=1;
}
}
}
}
return true;
}
void solve(){
cin>>n>>k;
adj=vector<vector<array<int,2>>> (n+1);
dis=vector<int>(n+1);
cnt=vector<int>(n+1);
st=vector<bool>(n+1);
while(k--){
int x,u,v;
cin>>x>>u>>v;
if(x==1){
adj[u].push_back({v,0});
adj[v].push_back({u,0});
}
else if(x==2){
adj[u].push_back({v,1});
}
else if(x==3){
adj[v].push_back({u,0});
}
else if(x==4){
adj[v].push_back({u,1});
}
else{
adj[u].push_back({v,0});
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)adj[0].push_back({i,1});
if(!spfa())puts("-1");
else{
int ans=0;
for(int i=1;i<=n;i++)ans+=dis[i];
cout<<ans<<"\n";
}
}