[BZOJ 3931][CQOI2015]网络吞吐量（SPFA+网络流）

Posted 2020-09-18 Zars19

Description

路由是指通过计算机网络把信息从源地址传输到目的地址的活动，也是计算机网络设计中的重点和难点。网络中实现路由转发的硬件设备称为路由器。为了使数据包最快的到达目的地，路由器需要选择最优的路径转发数据包。例如在常用的路由算法OSPF(开放式最短路径优先)中，路由器会使用经典的Dijkstra算法计算最短路径，然后尽量沿最短路径转发数据包。现在，若已知一个计算机网络中各路由器间的连接情况，以及各个路由器的最大吞吐量（即每秒能转发的数据包数量），假设所有数据包一定沿最短路径转发，试计算从路由器1到路由器n的网络的最大吞吐量。计算中忽略转发及传输的时间开销，不考虑链路的带宽限制，即认为数据包可以瞬间通过网络。路由器1到路由器n作为起点和终点，自身的吞吐量不用考虑，网络上也不存在将1和n直接相连的链路。

Solution

裸题？

先求最短路看哪些边会被用到，拆点跑一下网络流

（虽然说了“会使用经典的Dijkstra算法计算最短路径”，我还是万年SPFA）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<queue>
#include<vector>
#define INF 1LL<<60
using namespace std;
typedef long long LL;
vector<int>G[505];
int n,m,s,t,head1[505],head2[1005],level[1005],cnt1=0,cnt2=0;
LL dis[505];
bool inq[505];
struct Node
{
    int next,to;
    LL w;
}Edges1[200005],Edges2[500005];
LL read()
{
    LL x=0,f=1;char c=getchar();
    while(c<‘0‘||c>‘9‘){
        if(c==‘-‘)f=-1;c=getchar();
    }
    while(c>=‘0‘&&c<=‘9‘){
        x=x*10+c-‘0‘;c=getchar();
    }
    return x*f;
}
void addedge1(int u,int v,LL w)
{
    Edges1[cnt1].next=head1[u];
    head1[u]=cnt1;
    Edges1[cnt1].to=v;
    Edges1[cnt1++].w=w;
}
void addedge2(int u,int v,LL w)
{
    Edges2[cnt2].next=head2[u];
    head2[u]=cnt2;
    Edges2[cnt2].to=v;
    Edges2[cnt2++].w=w;
}
void insert(int u,int v,LL w)
{
    addedge2(u,v,w);
    addedge2(v,u,0);
}
queue<int>q;
void SPFA()
{
    for(int i=1;i<=n;i++)dis[i]=INF;
    q.push(1);inq[1]=1,dis[1]=0;
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();
        q.pop(),inq[u]=0;
        for(int i=head1[u];~i;i=Edges1[i].next)
        {
            int v=Edges1[i].to;
            if(dis[v]>=dis[u]+Edges1[i].w)
            {
                dis[v]=dis[u]+Edges1[i].w;
                G[u].push_back(i),G[v].push_back(i);
                if(!inq[v])
                inq[v]=1,q.push(v);
            }
        }
    }
}
bool bfs()
{
    memset(level,-1,sizeof(level));
    level[s]=0;q.push(s);
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();q.pop();
        for(int i=head2[u];~i;i=Edges2[i].next)
        {
            int v=Edges2[i].to;
            if(Edges2[i].w&&level[v]==-1)
            level[v]=level[u]+1,q.push(v);
        }
    }
    if(level[t]==-1)return false;
    return true;
}
LL dfs(int u,LL f)
{
    if(u==t)return f;
    LL flow=0,d;
    for(int i=head2[u];~i&&flow<f;i=Edges2[i].next)
    {
        int v=Edges2[i].to;
        if(level[v]==level[u]+1&&Edges2[i].w)
        {
            d=dfs(v,min(Edges2[i].w,f-flow));
            flow+=d;
            Edges2[i].w-=d;
            Edges2[i^1].w+=d;
        }
    }
    if(!flow)level[u]=-1;
    return flow;
}
void Dinic()
{
    LL res=0,d;
    while(bfs())
    {
        while(d=dfs(s,INF))
        res+=d;
    }
    printf("%lld\n",res);
}
int main()
{
    memset(head1,-1,sizeof(head1));
    memset(head2,-1,sizeof(head2));
    n=read(),m=read();
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int u=read(),v=read();
        LL w=read();
        addedge1(u,v,w);
        addedge1(v,u,w);
    }
    s=1,t=2*n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        int x=read();
        if(i==1||i==n)
        {
            insert(i,i+n,INF);
            continue;
        }
        insert(i,i+n,x);
    } 
    SPFA();
    for(int u=1;u<=n;u++)
    {
        for(int i=0;i<G[u].size();i++)
        {
            int j=G[u][i];
            int v=Edges1[j].to;
            if(dis[v]==dis[u]+Edges1[j].w)
            insert(u+n,v,INF);
        }
    }
    Dinic();
    return 0;
}