本文主要是介绍341. 最优贸易(dp思想运用,spfa,最短路),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
341. 最优贸易 - AcWing题库
C 国有 n 个大城市和 m 条道路,每条道路连接这 n 个城市中的某两个城市。
任意两个城市之间最多只有一条道路直接相连。
这 m 条道路中有一部分为单向通行的道路,一部分为双向通行的道路,双向通行的道路在统计条数时也计为 1 条。
C 国幅员辽阔,各地的资源分布情况各不相同,这就导致了同一种商品在不同城市的价格不一定相同。
但是,同一种商品在同一个城市的买入价和卖出价始终是相同的。
商人阿龙来到 C 国旅游。
当他得知“同一种商品在不同城市的价格可能会不同”这一信息之后,便决定在旅游的同时,利用商品在不同城市中的差价赚一点旅费。
设 C 国 n 个城市的标号从 1∼n,阿龙决定从 1 号城市出发,并最终在 n 号城市结束自己的旅行。
在旅游的过程中,任何城市可以被重复经过多次,但不要求经过所有 n 个城市。
阿龙通过这样的贸易方式赚取旅费:他会选择一个经过的城市买入他最喜欢的商品——水晶球,并在之后经过的另一个城市卖出这个水晶球,用赚取的差价当做旅费。
因为阿龙主要是来 C 国旅游,他决定这个贸易只进行最多一次,当然,在赚不到差价的情况下他就无需进行贸易。
现在给出 n 个城市的水晶球价格,m 条道路的信息(每条道路所连接的两个城市的编号以及该条道路的通行情况)。
请你告诉阿龙,他最多能赚取多少旅费。
注意:本题数据有加强。
输入格式
第一行包含 2 个正整数 n 和 m,中间用一个空格隔开,分别表示城市的数目和道路的数目。
第二行 n 个正整数,每两个整数之间用一个空格隔开,按标号顺序分别表示这 n 个城市的商品价格。
接下来 m 行,每行有 33 个正整数,x,y,z,每两个整数之间用一个空格隔开。
如果 z=1,表示这条道路是城市 x 到城市 y 之间的单向道路;如果 z=2,表示这条道路为城市 x 和城市 y 之间的双向道路。
输出格式
一个整数,表示答案。
数据范围
1≤n≤100000
1≤m≤500000
1≤各城市水晶球价格≤100
输入样例:
5 5
4 3 5 6 1
1 2 1
1 4 1
2 3 2
3 5 1
4 5 2
输出样例:
5
解析 :
本题做法有很多,可以使用分层图来处理,这里使用dp的方式处理。
状态划分:不重不漏,将状态转移所依据的状态体现出来;
fmax[i], fmin[i] 表示:路径上买和卖的分界点为 i 时,买入的最小值为fmin[i],卖出的最大值为fmax[i];
那么最终的结果就为 max{fmax[i]-fmin[i]}。
状态转移方程为:fmin[k]=min(fmin[j],……,wk),
fmax[k]的状态转移方程类似。
本质上是个dp问题,由于本题中的图可能是有环的,即dp的状态转移是环形的具有后效性,所以我们需要将其转换最短路问题进行处理(对于环形dp可查看dp专栏)
本题要有一点特别的地方是,本题边的权值在点上,而不在边上。仔细观察可以发现,本题是不能使用Dijkstra 算法的,因为从公式fmin[k]=min(fmin[j],……,wk)可以看出来如果使用Dijkstra算法,当存在环时,已经更新过的点还有可能被更新,等价于有负权边,换句话说,路径上的最小距离不单调递增。所以我们只能使用bellman_ford算法或其升级版算法spfa算法。
dp相当于求拓扑图上的最短路。spfa可以求任意图上的最短路。
#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<math.h>
#include<map>
#include<sstream>
#include<deque>
#include<unordered_map>
using namespace std;
typedef pair<double, int > PDI;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 1e5 + 5, M = 2e6 + 5, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m;
int ht[N], hs[N], e[M], ne[M], idx;
int w[N], dmin[N], dmax[N];
int q[N];
int vis[N];void add(int h[], int a, int b) {e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;
}void spfa(int h[], int dist[], int type) {int hh = 0, tt = 1;if (type==0) {memset(dist, 0x3f, sizeof dmin);dist[1] = w[1];q[0] = 1;}else {memset(dist, 0, sizeof dmax);dist[n] = w[n];q[0] = n;}while (hh != tt) {int t = q[hh++];if (hh == N)hh = 0;vis[t] = 0;for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i]) {int j = e[i];if (type == 0 && dist[j]>min(dist[t], w[j]) || type == 1 && dist[j]<max(dist[t], w[j])) {if (type == 0) {dist[j] = min(dist[t], w[j]);}else {dist[j] = max(dist[t], w[j]);}if (vis[j] == 0) {q[tt++] = j;if (tt == N)tt = 0;vis[j] = 1;}}}}
}int main() {scanf("%d%d", &n, &m);for (int i = 1; i <= n; i++) {scanf("%d", &w[i]);}memset(hs, -1, sizeof hs);memset(ht, -1, sizeof ht);for (int i = 1,a,b,c; i <= m; i++) {scanf("%d%d%d", &a, &b,&c);add(hs, a, b), add(ht, b, a);if (c == 2) {add(hs, b, a), add(ht, a, b);}}spfa(hs, dmin, 0);spfa(ht, dmax, 1);int ret = 0;for (int i = 1; i <= n; i++) {ret = max(dmax[i] - dmin[i], ret);}cout << ret << endl;return 0;
}
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