BZOJ 2437 兔兔与蛋蛋 (博弈论 二分图匹配)
2017-09-22 07:53
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2437: [Noi2011]兔兔与蛋蛋
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Input
输入的第一行包含两个正整数 n、m。
接下来 n行描述初始棋盘。其中第i 行包含 m个字符,每个字符都是大写英文字母”X”、大写英文字母”O”或点号”.”之一,分别表示对应的棋盘格中有黑色棋子、有白色棋子和没有棋子。其中点号”.”恰好出现一次。
接下来一行包含一个整数 k(1≤k≤1000) ,表示兔兔和蛋蛋各进行了k次操作。
接下来 2k行描述一局游戏的过程。其中第 2i – 1行是兔兔的第 i 次操作(编号为i的操作) ,第2i行是蛋蛋的第i次操作。每个操作使用两个整数x,y来描述,表示将第x行第y列中的棋子移进空格中。
输入保证整个棋盘中只有一个格子没有棋子, 游戏过程中兔兔和蛋蛋的每个操作都是合法的,且最后蛋蛋获胜。
Output
输出文件的第一行包含一个整数r,表示兔兔犯错误的总次数。
接下来r 行按递增的顺序给出兔兔“犯错误”的操作编号。其中第 i 行包含一个整数ai表示兔兔第i 个犯错误的操作是他在游戏中的第 ai次操作。
1 ≤n≤ 40, 1 ≤m≤ 40
Sample Input
样例一:
1 6
XO.OXO
1
1 2
1 1
样例二:
3 3
XOX
O.O
XOX
4
2 3
1 3
1 2
1 1
2 1
3 1
3 2
3 3
样例三:
4 4
OOXX
OXXO
OO.O
XXXO
2
3 2
2 2
1 2
1 3
Sample Output
样例一:
1
1
样例二:
0
样例三:
2
1
2
样例1对应图一中的游戏过程
样例2对应图三中的游戏过程
HINT
大佬题解
#include <cstdio> #include <iostream> #include <algorithm> #include <queue> #include <cstring> #define N 50 #define M 3010 using namespace std; int n, m, k, X, Y, idc, cnt; int ans[1010], head[M], lnk[M]; int mve[4][2] = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}}; char mp ; bool vis[M], ban[M]; queue< int > q; struct node{ int to,nxt; }ed[M << 2]; void adde(int u, int v){ ed[++idc].to = v; ed[idc].nxt = head[u]; head[u] = idc; } int ID(int i, int j){ return (i - 1) * m + j;} void bfs(){ q.push( ID(X, Y) ); int u, x, y, tx, ty, v, d; while( !q.empty() ){ u = q.front(); q.pop(); x = (u + m - 1) / m; y = u - (x - 1) * m; for(d=0; d<4; d++){ tx = x + mve[d][0]; ty = y + mve[d][1]; if(tx && ty && tx<=n && ty<=m && mp[x][y]^mp[tx][ty]){ v = ID(tx,ty); adde(u, v);//在相邻而且颜色不相同的两个点之间连边 if( !vis[v] ){ vis[v] = 1; q.push( v ); } } } } } bool find(int u){ for(int i=head[u]; i; i=ed[i].nxt){ int v = ed[i].to; if(!vis[v] && !ban[v]){ vis[v] = 1; if(!lnk[v] || find(lnk[v])){ lnk[v] = u; lnk[u] = v; return 1; } } } return 0; } void solve(){ for(int i=1; i<=n*m; ++i) if( !lnk[i] ){ memset(vis, 0, sizeof(vis)); find( i ); } bool flag1, flag2; scanf("%d", &k); for(int i=1; i<=k; i++){ int u = ID(X, Y); ban[u] = 1; if( lnk[u] ){ int mt = lnk[u]; lnk[u] = lnk[mt] = 0; memset(vis, 0, sizeof(vis)); flag1 = !find(mt); } else flag1 = 0;//flag1 == 1 说明当前空格在最大匹配上 兔兔必胜 scanf("%d%d", &X, &Y); u = ID(X, Y); ban[u] = 1; if( lnk[u] ){ int mt = lnk[u]; lnk[u] = lnk[mt] = 0; memset(vis, 0, sizeof(vis)); flag2 = !find(mt); } else flag2 = 0;//flag2 == 1 说明操作后空格在最大匹配上 蛋蛋必胜 if(flag1 && flag2) ans[++cnt] = i; scanf("%d%d", &X, &Y); } } int main(){ freopen ("game.in", "r", stdin); freopen ("game.out", "w", stdout); scanf("%d%d", &n, &m); for(int i=1; i<=n; i++) scanf("%s", mp[i] + 1); for(int i=1; i<=n; i++) for(int j=1; j<=m; j++) if(mp[i][j] == 'O') mp[i][j] = 0;//白 else if(mp[i][j] == 'X') mp[i][j] = 1;//黑 else mp[i][j] = 1, X = i, Y = j; bfs(); solve(); printf("%d\n", cnt); for(int i=1; i<=cnt; i++) printf("%d\n", ans[i]); return 0; }
我们发现,移动路径上,相邻两个点的颜色总是不一样的,这然我们想到了二分图。
我们在相邻而且颜色不相同的两个点之间连边,由于空格能够走到白色格子,我们不妨把空格看做黑色。
先手在当前点能够获胜的条件是从当前点出发,能够找到一条路径长度是奇数而且先手一定能够使路径长度为奇数。
由于是二分图,那我们求个最大匹配试试。
我们发现,匈牙利算法增广时的交错轨不就是一条长度为奇数的路径吗。
那么我们来思考一下两种情况。
如果当前点不一定最大匹配上,那么它的邻接点一定在最大匹配上。 我们假设它的邻接点不一定在最大匹配上:
存在邻接点不在时,当前点也不在。那么久可以增广了,和假设是最大匹配不符。
如果邻接点和当前点一定有一个在,那么邻接点和当前点一定还通过一个有偶数条边的交错轨相连,加上这条边就是一个奇环了,不是二分图。
如果当前点一定在最大匹配上,则一定获胜
首先,当前点一定在一条增广路径上,即在一条交错轨上。这条交错轨一定是奇数的,而且被这个点分成了一边是奇数,一边是偶数。但是奇数那一边也有可能有一条偶数的交错轨,即可能有岔路。
我们来分析一下,岔路可能有两种情况。
显然,这种情况你自己不去走那边就好了。
出现在别人的节点
如果朝奇数条交错轨的方向走,自己的节点到别人的节点这条边应该在最大匹配中(图中蓝色的边),但是这条边显然可以被橙色的边代替,和当前点一定在最大匹配上的假设不符。
所以,最终一定走的是奇数条边,使后手无法行动。 也可以这么看,先手一定可以有边可走(沿着匹配边走),但是后手不一定有边可走。
由此我们得出结论,如果先手所在的点在一定在最大匹配上,则先手有必胜策略,否则,后手有必胜策略。
每次操作时,我们就检查当前空格所在位置是不是一定在最大匹配上,然后将这个位置删掉,将空格的位置设置为这次操作的位置。
那么我们怎么看当前点是不是一定在最大匹配上呢?
如果当前点本来就没有匹配的点,显然不在。
如果当前点所匹配的点在删去当前点后,能够继续增广,就说明当前点不一定在最大匹配上,否则一定在。
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