\(\mathcal{Descriprtion}\)

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在一个含 \(n\) 个结点的有向图中，存在边 \(\lang i,i+1,0\rang\)，它们不能被删除；还有边 \(\lang i,j,-1\rang~(i<j)\) 和 \(\lang i,j,1\rang~(i>j)\)，删除一条边的代价为 \(a_{i,j}\)。求使得图无负环的最小删边代价和。

\(n\le500\)。

\(\mathcal{Solution}\)

直接将原图看做一个差分约束模型，或说把 无负环 转化成 存在从 \(1\) 到 \(n\) 的最短路。设 \(x_i\) 表示 \(1\) 到 \(i\) 的最短路，那么首先必然有 \(x_i\ge x_{i+1}\)，令 \(d_i=x_{i+1}-x_i\ge0\)，考虑一条可删除的 \(\lang i,j\rang\) 被 \(\{d_{n-1}\}\) 影响的情况：

\(\lang i,j,-1\rang\)：\(x_i\ge x_j+1\)，说明当 \(\sum_{k=i}^{j-1}d_k=0\) 时，此边需要删去；
\(\lang i,j,1\rang\)：\(x_i\ge x_j-1\)，说明当 \(\sum_{k=j}^{i-1}d_k\ge2\) 时，此边需要删去。

此外已证，\(d_k\in\{0,1\}\) 必然能取到最优方案。所以令 \(f(i,j)\) 表示最近一个是 \(d_i=1\)，前一个是 \(d_j=1\) 时，使结点 \(1\sim i+1\) 之间的边符合要求的最小删除代价和，预处理 \(+1\) 和 \(-1\) 边删除代价的二维前缀和，枚举前驱状态 \(f(j,k)\)，可做到 \(\mathcal O(n^3)\) 转移。

\(\mathcal{Code}\)

/* Clearink */

#include <cstdio>

#include <cstring>

#define rep( i, l, r ) for ( int i = l, rep##i = r; i <= rep##i; ++i )

#define per( i, r, l ) for ( int i = r, per##i = l; i >= per##i; --i )

typedef long long LL;

template<typename Tp>

inline Tp imax( const Tp a, const Tp b ) { return a < b ? b : a; }

template<typename Tp>

inline void chkmin( Tp& a, const Tp b ) { b < a && ( a = b ); }

const int MAXN = 500;

const LL LINF = 0x3f3f3f3f3f3f3f3f;

int n;

LL wp[MAXN + 5][MAXN + 5], wn[MAXN + 5][MAXN + 5];

LL f[MAXN + 5][MAXN + 5];

inline LL negS( int a, const int b, int p, const int q ) {

    a = imax( a, 1 ), p = imax( p, 1 );

    return a > p || b > q ? 0 :

      wn[p][q] - wn[p][b - 1] - wn[a - 1][q] + wn[a - 1][b - 1];

}

inline LL posS( int a, const int b, int p, const int q ) {

    a = imax( a, 1 ), p = imax( p, 1 );

    return a > p || b > q ? 0 :

      wp[p][q] - wp[p][b - 1] - wp[a - 1][q] + wp[a - 1][b - 1];

}

int main() {

    scanf( "%d", &n );

    rep ( i, 1, n ) rep ( j, 1, n ) {

        if ( i < j ) scanf( "%lld", &wn[i][j] );

        else if ( i > j ) scanf( "%lld", &wp[i][j] );

        wn[i][j] += wn[i - 1][j] + wn[i][j - 1] - wn[i - 1][j - 1];

        wp[i][j] += wp[i - 1][j] + wp[i][j - 1] - wp[i - 1][j - 1];

    }

    LL ans = negS( 1, 1, n, n );

    memset( f, 0x3f, sizeof f ), f[0][0] = 0;

    rep ( i, 1, n - 1 ) rep ( j, 0, i - 1 ) {

        rep ( k, 0, imax( j - 1, 0 ) ) {

            chkmin( f[i][j], f[j][k] + negS( j + 1, j + 1, i, i )

              + posS( j + 2, 1, i + 1, k )

              + posS( i + 1, k + 1, i + 1, j ) );

        }

        chkmin( ans, f[i][j] + negS( i + 1, i + 1, n, n )

          + posS( i + 2, 1, n, j ) );

    }

    printf( "%lld\n", ans );

    return 0;

}

巴特西

Solution -「AGC 036D」「AT 5147」Negative Cycle

\(\mathcal{Descriprtion}\)

\(\mathcal{Solution}\)

\(\mathcal{Code}\)

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