Editorial for Phong tỏa
Submitting an official solution before solving the problem yourself is a bannable offence.
Nếu đường đi ~P~ được cho có bất kì chu trình vô hướng nào, đáp án là ~-1~. Trong tất cả các trường hợp còn lại, nếu ta bỏ toàn bộ các cạnh không thuộc ~P~, ta sẽ thu được ~P~ là đường đi duy nhất từ ~1~ tới ~n~, nên đáp án trong trường hợp này không thể là ~-1~. Ở dưới đây, ta giả sử đường đi ~P~ không tồn tại chu trình.
Gọi tập các đỉnh nằm trên đường đi ~P~ được cho là ~S~. Ta nhận thấy rằng điều kiện cần và đủ để ~P~ là đường đi duy nhất từ ~1~ tới ~n~ là nếu ta không thể đi từ bất kì đỉnh ~u~ nào trong ~S~ tới một đỉnh ~v~ trong ~S~ sử dụng các cạnh không nằm trong ~P~ (đỉnh ~u~ và ~v~ có thể giống nhau).
Subtask 1:
Xét đồ thị ~G'~ là đồ thị ~G~ nhưng tất cả các cạnh đều vô hướng. Ở subtask này, đồ thị ~G'~ được cho có duy nhất một chu trình do ~m = n~. Nếu chu trình này có bất kì đỉnh nào nằm trong ~S~, đáp án sẽ là ~1~, do ta có thể chọn một cạnh thuộc chu trình và xóa cạnh này sao cho chu trình biến mất. Trong trường hợp chu trình này không chứa đỉnh trong ~S~, đáp án sẽ là ~0~.
Subtask 2:
Ở subtask này, đường đi ~P~ là ~1 \to n~; ngoài ra, đề đảm bảo ~G~ không tồn tại chu trình chứa đỉnh ~1~ cũng như không tồn tại chu trình chứa đỉnh ~n~.
Xét ~G'~ là đồ thị ~G~ nhưng xóa cạnh thuộc ~P~. Ta giờ nhận thấy rằng bài toán đưa về việc xóa ít cạnh nhất khỏi ~G'~ để không còn đường đi từ ~1~ tới ~n~. Đây chính là bài lát cát cực tiểu, nên ta có thể dùng một thuật toán luồng cực đại bất kì để tìm đáp án (ở đây, đỉnh phát là ~1~ và đỉnh thu là ~n~).
Subtask 3:
Ta dựng đồ thị ~G'~ có ~n + 2~ đỉnh (~n~ đỉnh đánh số từ ~1~ tới ~n~, cùng với một đỉnh phát ~s~ và một đỉnh thu ~t~). Với các cạnh ~u \to v~ thuộc ~G~ không nằm trong ~P~, ta thêm một cạnh vào ~G'~ như sau:
Nếu ~u~ thuộc ~S~, cạnh được thêm vào sẽ đi ra từ ~s~; còn lại, cạnh này sẽ đi ra từ ~u~.
Nếu ~v~ thuộc ~S~, cạnh được thêm vào sẽ đi vào ~t~; còn lại, cạnh này sẽ đi vào ~v~.
Ta nhận thấy bất kì cách xóa cạnh thỏa mãn nào trên ~G~ sẽ tương ứng với một cách xóa cạnh khỏi ~G'~ để ~s~ không đến được ~t~. Vì thế, ta chỉ cần tìm lát cát cực tiểu trên ~G'~ để thu được đáp án.
Subtask 4:
Nhận thấy rằng mọi trọng số trên đồ thị ~G'~ trên đều bằng ~1~. Vì thế, áp dụng thuật toán Dinic (thay vì các thuật toán luồng cực đại khác như Edmond-Karps) sẽ thu được độ phức tạp là ~O(m \cdot min(n^{2/3}, m^{1/2}))~, đủ nhanh dể qua được subtask cuối cùng.
#include <bits/stdc++.h> #include <algorithm> #include <cassert> #include <limits> #include <queue> #include <vector> #include <vector> namespace atcoder { namespace internal { template <class T> struct simple_queue { std::vector<T> payload; int pos = 0; void reserve(int n) { payload.reserve(n); } int size() const { return int(payload.size()) - pos; } bool empty() const { return pos == int(payload.size()); } void push(const T& t) { payload.push_back(t); } T& front() { return payload[pos]; } void clear() { payload.clear(); pos = 0; } void pop() { pos++; } }; } // namespace internal } // namespace atcoder namespace atcoder { template <class Cap> struct mf_graph { public: mf_graph() : _n(0) {} explicit mf_graph(int n) : _n(n), g(n) {} int add_edge(int from, int to, Cap cap) { assert(0 <= from && from < _n); assert(0 <= to && to < _n); assert(0 <= cap); int m = int(pos.size()); pos.push_back({from, int(g[from].size())}); int from_id = int(g[from].size()); int to_id = int(g[to].size()); if (from == to) to_id++; g[from].push_back(_edge{to, to_id, cap}); g[to].push_back(_edge{from, from_id, 0}); return m; } struct edge { int from, to; Cap cap, flow; }; edge get_edge(int i) { int m = int(pos.size()); assert(0 <= i && i < m); auto _e = g[pos[i].first][pos[i].second]; auto _re = g[_e.to][_e.rev]; return edge{pos[i].first, _e.to, _e.cap + _re.cap, _re.cap}; } std::vector<edge> edges() { int m = int(pos.size()); std::vector<edge> result; for (int i = 0; i < m; i++) { result.push_back(get_edge(i)); } return result; } void change_edge(int i, Cap new_cap, Cap new_flow) { int m = int(pos.size()); assert(0 <= i && i < m); assert(0 <= new_flow && new_flow <= new_cap); auto& _e = g[pos[i].first][pos[i].second]; auto& _re = g[_e.to][_e.rev]; _e.cap = new_cap - new_flow; _re.cap = new_flow; } Cap flow(int s, int t) { return flow(s, t, std::numeric_limits<Cap>::max()); } Cap flow(int s, int t, Cap flow_limit) { assert(0 <= s && s < _n); assert(0 <= t && t < _n); assert(s != t); std::vector<int> level(_n), iter(_n); internal::simple_queue<int> que; auto bfs = [&]() { std::fill(level.begin(), level.end(), -1); level[s] = 0; que.clear(); que.push(s); while (!que.empty()) { int v = que.front(); que.pop(); for (auto e : g[v]) { if (e.cap == 0 || level[e.to] >= 0) continue; level[e.to] = level[v] + 1; if (e.to == t) return; que.push(e.to); } } }; auto dfs = [&](auto self, int v, Cap up) { if (v == s) return up; Cap res = 0; int level_v = level[v]; for (int& i = iter[v]; i < int(g[v].size()); i++) { _edge& e = g[v][i]; if (level_v <= level[e.to] || g[e.to][e.rev].cap == 0) continue; Cap d = self(self, e.to, std::min(up - res, g[e.to][e.rev].cap)); if (d <= 0) continue; g[v][i].cap += d; g[e.to][e.rev].cap -= d; res += d; if (res == up) return res; } level[v] = _n; return res; }; Cap flow = 0; while (flow < flow_limit) { bfs(); if (level[t] == -1) break; std::fill(iter.begin(), iter.end(), 0); Cap f = dfs(dfs, t, flow_limit - flow); if (!f) break; flow += f; } return flow; } std::vector<bool> min_cut(int s) { std::vector<bool> visited(_n); internal::simple_queue<int> que; que.push(s); while (!que.empty()) { int p = que.front(); que.pop(); visited[p] = true; for (auto e : g[p]) { if (e.cap && !visited[e.to]) { visited[e.to] = true; que.push(e.to); } } } return visited; } private: int _n; struct _edge { int to, rev; Cap cap; }; std::vector<std::pair<int, int>> pos; std::vector<std::vector<_edge>> g; }; } // namespace atcoder using namespace std; using namespace atcoder; int main() { ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); int t; cin >> t; while (t--) { int n, m, k; cin >> n >> m >> k; vector<pair<int, int>> edg; for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; cin >> u >> v; u--; v--; edg.push_back({u, v}); } vector<int> cnt(n); cnt[0] = cnt[n - 1] = 1; for (int i = 0; i < k; i++) { int id; cin >> id; id--; auto [u, v] = edg[id]; cnt[u]++; cnt[v]++; } if (*max_element(cnt.begin(), cnt.end()) > 2) { // there is a cycle in P cout << -1 << '\n'; continue; } mf_graph<int> mf(n + 2); int src = n, snk = n + 1; for (auto [u, v] : edg) { if (cnt[u] == 2) { u = src; } if (cnt[v] == 2) { v = snk; } mf.add_edge(u, v, 1); } cout << mf.flow(src, snk) - k << '\n'; } }
Comments