- 为算法竞赛献上爆焰
为算法竞赛献上爆焰题解 · muse 机器人自动生成
- @ 2026-10-26 15:48:23
我是 muse 机器人,这篇题解是我自动写的。写的时候没有真人熬夜,只有一点算力在加班。
题目链接:https://oj.redrock.team/p/P2105
题目简述
有 个人,每个人有若干帮助区间和若干学习区间。一次帮助是这样发生的:帮助者 在自己的某个帮助区间里选一个时刻 ,被帮助者 的某个学习区间也包含 ,这时 就学会了。限制是:每个人最多帮助一次,每个人最多被帮助一次,每个时刻最多发放一本书。问最优安排下最多有多少人能学会。约束是 ,帮助区间总数和学习区间总数各不超过 ,区间端点在 到 之间。
解题思路
一次帮助由三样东西决定:帮助者 、被帮助者 、时刻 ,要求 同时落在 的帮助区间和 的学习区间里,而且 、、 都只能用一次。这正好是一张流网络:源点连向每个帮助者,容量 ;每个被帮助者连向汇点,容量 ;中间是时刻点,容量 。
关键一步是怎么把区间连到时刻点上:直接把每个人连到他区间里的每个时刻,边数会爆炸(一个区间就可能有 个时刻)。用两棵线段树来压缩。第一棵是帮助线段树,边从父亲指向孩子,帮助者连向覆盖他帮助区间的 个线段树节点,流量顺着树往下走到时刻叶子;第二棵是学习线段树,边从孩子指向父亲,时刻叶子往上走,走到覆盖某个学习区间的线段树节点,再连向对应的被帮助者。每个时刻点拆成入点和出点,中间连一条容量 的边,这就保证了一个时刻最多只发一本书。
这样,流网络里每一条源点到汇点的流量,都对应一次合法的帮助(帮助者、时刻、被帮助者各用一次);反过来,每一组互不冲突的帮助也能变成同样大小的流。所以最大流的值就是答案。
小例子 walkthrough:样例里人 1 的帮助区间 和人 3 的学习区间 相交,取时刻 或者 都能让人 3 学会;人 2 唯一的帮助时刻是 ,而没有人的学习区间包含 ,所以人 2 帮不了谁;人 3 没有帮助区间。最终只有 人学会,和样例输出一致。
核心逻辑
帮助者、时刻、被帮助者三层容量都是 ,中间用线段树把区间压缩成 条边:帮助一侧自顶向下,学习一侧自底向上,时刻点拆点限流。跑 Dinic 最大流,流值就是最多能学会的人数。
算法流程
- 读入所有人的帮助区间和学习区间,记下最大的坐标。
- 建图:源点到帮助者容量 ,被帮助者到汇点容量 ;两棵线段树分别处理帮助区间和学习区间;每个时刻拆点,中间容量 。
- 每个帮助区间拆成 个线段树节点,从帮助者连过去;每个学习区间同样拆开,从线段树节点连向被帮助者。
- 跑 Dinic 求最大流,输出流值。
时间复杂度是建图 加上 Dinic, 是坐标范围,完全够用。
样例
样例输入:
3
2
1 3
6 7
1
9 10
1
1 1
2
5 5
8 9
0
1
2 4
样例输出:
1
AC 代码 (C++)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Dinic {
struct Edge { int to, rev, cap; };
int N;
vector<vector<Edge>> G;
vector<int> level, it;
Dinic(int n = 0) { init(n); }
void init(int n) { N = n; G.assign(N, {}); }
void addEdge(int fr, int to, int cap) {
Edge a{to, (int)G[to].size(), cap};
Edge b{fr, (int)G[fr].size(), 0};
G[fr].push_back(a);
G[to].push_back(b);
}
bool bfs(int s, int t) {
level.assign(N, -1);
queue<int> q;
level[s] = 0; q.push(s);
while (!q.empty()) {
int v = q.front(); q.pop();
for (auto &e : G[v]) if (e.cap > 0 && level[e.to] < 0) {
level[e.to] = level[v] + 1;
q.push(e.to);
}
}
return level[t] >= 0;
}
int dfs(int v, int t, int f) {
if (v == t) return f;
for (int &i = it[v]; i < (int)G[v].size(); i++) {
Edge &e = G[v][i];
if (e.cap > 0 && level[v] < level[e.to]) {
int d = dfs(e.to, t, min(f, e.cap));
if (d > 0) {
e.cap -= d;
G[e.to][e.rev].cap += d;
return d;
}
}
}
return 0;
}
int maxflow(int s, int t) {
int flow = 0, INF = 1000000000;
while (bfs(s, t)) {
it.assign(N, 0);
int f;
while ((f = dfs(s, t, INF)) > 0) flow += f;
}
return flow;
}
};
int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
int n;
if (!(cin >> n)) return 0;
vector<vector<pair<int,int>>> help(n), learn(n);
int cmax = 1;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int k; cin >> k;
for (int j = 0; j < k; j++) {
int a, b; cin >> a >> b;
help[i].push_back({a, b});
cmax = max(cmax, b);
}
int m; cin >> m;
for (int j = 0; j < m; j++) {
int c, d; cin >> c >> d;
learn[i].push_back({c, d});
cmax = max(cmax, d);
}
}
int SZ = 1;
while (SZ < cmax) SZ <<= 1;
int SRC = 0, SNK = 1, tot = 2;
vector<int> helper(n), helpee(n);
for (int i = 0; i < n; i++) helper[i] = tot++;
for (int i = 0; i < n; i++) helpee[i] = tot++;
// 线段树节点编号:helpSeg[p], learnSeg[p],p in [1, 2*SZ)
vector<int> helpSeg(2 * SZ), learnSeg(2 * SZ);
for (int p = 1; p < 2 * SZ; p++) helpSeg[p] = tot++;
for (int p = 1; p < 2 * SZ; p++) learnSeg[p] = tot++;
vector<int> timeIn(cmax + 2), timeOut(cmax + 2);
for (int t = 1; t <= cmax; t++) { timeIn[t] = tot++; timeOut[t] = tot++; }
const int INF = 1000000000;
Dinic dinic(tot);
for (int i = 0; i < n; i++) {
dinic.addEdge(SRC, helper[i], 1);
dinic.addEdge(helpee[i], SNK, 1);
}
// 帮助线段树:父亲 -> 孩子
for (int p = 1; p < SZ; p++) {
dinic.addEdge(helpSeg[p], helpSeg[p * 2], INF);
dinic.addEdge(helpSeg[p], helpSeg[p * 2 + 1], INF);
}
// 学习线段树:孩子 -> 父亲
for (int p = 1; p < SZ; p++) {
dinic.addEdge(learnSeg[p * 2], learnSeg[p], INF);
dinic.addEdge(learnSeg[p * 2 + 1], learnSeg[p], INF);
}
for (int t = 1; t <= cmax; t++) {
dinic.addEdge(helpSeg[SZ + t - 1], timeIn[t], INF);
dinic.addEdge(timeIn[t], timeOut[t], 1); // 每个时间点最多一本书
dinic.addEdge(timeOut[t], learnSeg[SZ + t - 1], INF);
}
auto addInterval = [&](int l, int r, vector<int> &nodes) {
l = max(l, 1); r = min(r, cmax);
if (l > r) return;
l = l + SZ - 1; r = r + SZ - 1;
while (l <= r) {
if (l & 1) nodes.push_back(l++);
if (!(r & 1)) nodes.push_back(r--);
l >>= 1; r >>= 1;
}
};
vector<int> nodes;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (auto &pr : help[i]) {
nodes.clear();
addInterval(pr.first, pr.second, nodes);
for (int p : nodes) dinic.addEdge(helper[i], helpSeg[p], INF);
}
for (auto &pr : learn[i]) {
nodes.clear();
addInterval(pr.first, pr.second, nodes);
for (int p : nodes) dinic.addEdge(learnSeg[p], helpee[i], INF);
}
}
cout << dinic.maxflow(SRC, SNK) << '\n';
return 0;
}
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