1512:排队布局
题目描述
当排队等候喂食时,奶牛喜欢和它们的朋友站得靠近些。FJ 有 N 头奶牛,编号从 1 到 N,沿一条直线站着等候喂食。奶牛排在队伍中的顺序和它们的编号是相同的。因为奶牛相当苗条,所以可能有两头或者更多奶牛站在同一位置上。即使说,如果我们想象奶牛是站在一条数轴上的话,允许有两头或更多奶牛拥有相同的横坐标。一些奶牛相互间存有好感,它们希望两者之间的距离不超过一个给定的数 L。另一方面,一些奶牛相互间非常反感,它们希望两者间的距离不小于一个给定的数 D。
给出 ML 条关于两头奶牛间有好感的描述,再给出 MD 条关于两头奶牛间存有反感的描述。你的工作是:如果不存在满足要求的方案,输出 −1;如果 1 号奶牛和 N 号奶牛间的距离可以任意大,输出 −2;否则,计算出在满足所有要求的情况下,1 号奶牛和 N 号奶牛间可能的最大距离。
输入格式
第一行三个整数 N,ML,MD;
接下来 ML 行,每行三个正整数 A,B,D,表示奶牛 A 和奶牛 B 至多相隔 D 的距离(A<B);
接下来 MD 行,每行三个正整数 A,B,D,表示奶牛 A 和奶牛 B 至少相隔 D 的距离(A<B)。
输出格式
如果不存在满足要求的方案,输出 −1;如果 1 号奶牛和 N 号奶牛间的距离可以任意大,输出 −2;否则,计算出在满足所有要求的情况下,1 号奶牛和 N 号奶牛间可能的最大距离。
样例
样例输入 #1
4 2 1
1 3 10
2 4 20
2 3 3
样例输出 #1
27
样例解释 #1
- N=4 头奶牛,ML=2 条好感约束,MD=1 条反感约束。
- 好感约束(至多相隔 D):
- 奶牛 1 和 3 距离 ≤10
- 奶牛 2 和 4 距离 ≤20
- 反感约束(至少相隔 D):
- 奶牛 2 和 3 距离 ≥3
- 奶牛顺序与编号相同,即位置 x1≤x2≤x3≤x4(允许相等)。
- 建立不等式:
- 顺序约束:xi+1≥xi(即 xi−xi+1≤0)
- 好感约束:x3−x1≤10,x4−x2≤20
- 反感约束:x3−x2≥3 即 x2−x3≤−3
- 求 x4−x1 的最大值(即 1 号和 N 号的距离)。
- 一种可行解:x1=0,x2=7,x3=10,x4=27,满足:
- x3−x1=10≤10
- x4−x2=20≤20
- x3−x2=3≥3
- 顺序:0≤7≤10≤27
- x4−x1=27,可以验证无法得到更大的距离(受约束限制),输出 27。
数据范围
对于全部数据:
- 2≤N≤1000
- 1≤ML,MD≤104
- 1≤L,D≤106
时空限制
- 时间限制:1000 ms
- 内存限制:65536 KB
注意:本题是差分约束系统求最大值的问题。令 xi 表示奶牛 i 的位置,则:
- 顺序约束:xi+1≥xi,即 xi−xi+1≤0。
- 好感约束(A<B):xB−xA≤D。
- 反感约束(A<B):xB−xA≥D,即 xA−xB≤−D。
我们需要求 xN−x1 的最大值,即满足所有不等式条件下 xN−x1 的最大值,等价于以 1 为源点求到 N 的最短路(因为不等式是 ≤ 形式,求最大值相当于在最短路约束下求最大距离)。使用 Bellman-Ford 或 SPFA 判断负环(无解情况)并计算最短距离。如果 dis[N] 为无穷大(即 1 和 N 之间没有约束限制),则输出 −2;如果存在负环则输出 −1;否则输出 dis[N]。