[上下界费用流]JZOJ 3302 供电网络

Posted 2022-03-21 mastervan

Description

阿狸和桃子居住的世界里, 只有一个国家, 这个国家有很多城市, 每个城市直接由中央政府管辖.
电力是这个国家的唯一能源, 但是每个城市的发电能力都不一样, 于是就产生了某些城市电力不足, 而某些城市却电力过剩的情况.
阿狸作为国家的首席工程师, 阿狸的一项重要工作就是均衡整个国家的电力, 使得每个城市的电力都恰好没有剩余或不足.
好在一些城市之间有电线可以输送电力, 这些电线都有自己的输送上限和下限, 并且输送电力的同时会产生大量的热.
每条电线i 发出的热量一定是关于输送电量的一个没有常数项的二次函数,即a_i*x^2+b_i*x, 并且由于电线是二极管做成的, 很显然只能单向输送电力. 每单位热量需要用1 单位的金币来冷却. 任何两个城市之间, 至多有一条电线.
不幸的是, 有时电力网络不像我们想的那么完美, 某些情况下可能无论如何都不能满足整个国家的电力需求. 这种情况下就只好向别的世界购买电力或者将电力输出给别的世界(注意, 每个城市的电力不能有剩余!), 每个城市买入或者输出电力的价格是不一样的(输出也要花钱).
由于阿狸的国家没有小数的概念, 输送,、购买或者交换电力都必须是以整数1 为单位.
阿狸的任务是最小化金币的花费(买入/送出的费用+电线上发热的冷却费用),他最近被这个问题搞得焦头烂额, 以至于没有时间去陪桃子玩, 结果天天被桃子骂T_T. 好在有你, 万能的程序猿, 请你编写一个程序来帮阿狸解决这个问题吧.

 

Input

第一行2 个整数, n 和m, 分别是城市个数和有向电线条数.
接下来n 行, 每行3 个整数[left, in, out], 其中第k 行表示第k 个城市的信息:
left 表示这个城市剩余(负数为不足)的电量, -5 <= left <= 5.
in, out 表示这个城市买入或送出一个单位电量的价格. 0 <= in, out <= 10000
最后m 行, 每行6 个整数, u, v, a, b, L, U 其中第k 行表示第k 条电线的信息:
u, v 分别表示电线的开始和结束城市(电力只能从u 输送到v).
a, b 表示电线发热的二次函数的二次项和一次项.
L, U 表示电线输送电力的下界和上界.

Output

仅一个整数, 表示最小的金币花费.

 

Sample Input

3 2
1 1 1
-2 20 0
-4 20 0
1 2 1 0 0 10
2 3 0 3 0 10

Sample Output

53
样例解释：
城市1买入5个单位电力, 花费5.
城市1输出6个单位电力到城市2, 花费36.
城市3输出4个单位电力到城市3, 花费12.
总花费53.
 

 

Data Constraint

对于5%的数据满足m = 0.
对于30%的数据满足n <= 30, L = 0, a = 0.
对于60%的数据满足n <= 50, m <= 200.
对于100%的数据满足n <= 200, m <= 600, u != v, 1 <= u, v <= n, 1 <= a, b <=3, 1 <= L <= 10, 1 <= L <= U <= 100, 0 <= in, out <= 100, -5 <= left <= 5.

分析

题面已经很明显地告诉这是个网络流了，而且显然是上下界费用流

我们从s往所有为正数的点连一条费用0上下界都为ai的边，从所有为负数的点向t连一条费用0上下界为-ai的边

表示这个点一开始有这么多的电或需要输出这么多的电

然后每个点向t连无限流量，费用为输出的边，从s向每个点连无限流量，费用为输入的边

然后对于电线的消耗，这是个二次函数，所以要拆开写

权值就会变为a+b,3*a+b,5*a+b,7*a+b……

先把下界的代价加进去，然后为了防止TLE，我们采用动态加边的方法

上下界网络流戳这个大爷

 

#include <iostream> 
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <memory.h>
using namespace std;
const int N=2e2+10;
const int M=6e2+10;
const int Inf=2147483647;
struct Edge 
    int u,v,l,r,a,b;
e[M];
struct Graph 
    int v,c,w,nx;
g[10000010];
int cnt=1,list[N],dis[N],vis[N],a[N],I[N][N],f[N];
int s,t,ss,tt;
int n,m,ans;

void Add_Edge(int u,int v,int c,int w) 
    g[++cnt]=(Graph)v,c,w,list[u];list[u]=cnt;
    g[++cnt]=(Graph)u,0,-w,list[v];list[v]=cnt;


void Add_Pipe(int u,int v,int l,int r,int w) 
    Add_Edge(u,v,r-l,w);
    if (l) a[u]-=l,a[v]+=l,ans+=w*l;


bool SPFA() 
    queue<int> q;
    while (!q.empty()) q.pop();
    memset(dis,0x7f,sizeof dis);memset(vis,0,sizeof vis);
    q.push(ss);vis[ss]=1;dis[ss]=0;
    for (int i=1;i<=m;i++)
        if (I[e[i].u][e[i].v]==e[i].l&&e[i].l<e[i].r) 
            e[i].l++;
            Add_Edge(e[i].u,e[i].v,1,(2*e[i].l-1)*e[i].a+e[i].b);
        
    while (!q.empty()) 
        int u=q.front();q.pop();
        for (int i=list[u];i;i=g[i].nx)
            if (g[i].c&&dis[g[i].v]>dis[u]+g[i].w) 
                dis[g[i].v]=dis[u]+g[i].w;f[g[i].v]=i;
                if (!vis[g[i].v]) q.push(g[i].v);
                vis[g[i].v]=1;
            
        vis[u]=0;
    
    return dis[tt]!=0x7f7f7f7f;


void MCF() 
    int x=tt;
    while (f[x]) 
        ans+=g[f[x]].w;
        I[g[f[x]^1].v][g[f[x]].v]++;I[g[f[x]].v][g[f[x]^1].v]--;
        g[f[x]].c--;g[f[x]^1].c++;
        x=g[f[x]^1].v;
    


void Dinic() 
    while (SPFA())
        MCF();


int main() 
    scanf("%d%d",&n,&m);
    s=0;t=n+1;ss=n+2;tt=n+3;
    Add_Pipe(t,s,0,Inf,0);
    for (int i=1;i<=n;i++) 
        int a,b,c;
        scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
        if (a>0) Add_Pipe(s,i,a,a,0); else Add_Pipe(i,t,-a,-a,0);
        Add_Pipe(s,i,0,Inf,b);Add_Pipe(i,t,0,Inf,c);
    
    for (int i=1;i<=m;i++) 
        scanf("%d%d%d%d%d%d",&e[i].u,&e[i].v,&e[i].a,&e[i].b,&e[i].l,&e[i].r);
        Add_Pipe(e[i].u,e[i].v,e[i].l,e[i].l,0);
        ans+=e[i].a*e[i].l*e[i].l+e[i].b*e[i].l;
        I[e[i].u][e[i].v]+=e[i].l;I[e[i].v][e[i].u]-=e[i].l;
    
    for (int i=s;i<=t;i++) if (a[i]<0) Add_Pipe(i,tt,0,-a[i],0); else Add_Pipe(ss,i,0,a[i],0);
    Dinic();
    printf("%d",ans);

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