【题解】LibreOJ #3051「十二省联考 2019」皮配

发布时间 2023-12-06 22:10:06作者: 鬼梯上的海鸽子
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首先,对于这样“少部分个体有特殊要求”的题目,我们先考虑,如果没有任何个体有特殊要求怎么做,然后再考虑怎么加上特殊要求;

对于这道题,如果 $k=0$,即没有学校有不喜欢的导师,那么,设总人数为 $al$,城市 $i$ 的人数和为 $cit_i$、选择的阵营为 $zy_i=0/1$,学校 $i$ 的人数为 $sch_i$、选择的派系为 $px_i=0/1$(注意此时对于一个学校,其所在城市的 $zy$ 值和其自身的 $px$ 值已经唯一确定了它选择的导师),则合法方案需要满足如下条件:

$n-C_1<=\sum_{i=1}^{c}[zy_i=0]cit_i <=C_0$

$n-D_1<=\sum_{i=1}^{n}[px_i=0]sch_i <=D_0$

由于在 $k=0$ 时,所有 $zy$ 的值和 $px$ 的值是不互相影响的,二者的选值相互独立,所以我们可以把二者分开计算,二者分别的合法取值数乘起来就是答案;因此,我们进行两次 $dp$:

$dpzy_{i,j}$ 表示前 $i$ 个城市中,阵营为 $0$ 的城市一共包含 $j$ 个人的方案数;

转移方程为:$dpzy_{i,j}=dpzy_{i-1,j}+dpzy_{i-1,j-cit_i}$;

$dppx_{i,j}$ 表示前 $i$ 个学校中,派系为 $0$ 的学校一共包含 $j$ 个人的方案数;

转移方程为:$dppx_{i,j}=dppx_{i-1,j}+dppx_{i-1,j-sch_i}$;

时间复杂度为 $O(n*al)=O(10*n^2)$;

现在 $k=0$ 的情况解决了,下一步是,如果存在有不喜欢的导师的学校,如何处理;如果存在学校有不喜欢的导师,那么该学校的阵营和派系就不独立了,因此无法用上一种方式解决;

我们从最朴素的暴力重新开始考虑:枚举每个城市的阵营,再通过 $dp$ 给每个学校选择派系;枚举城市的阵营是 $O(2^c)$ 的,不能接受,考虑省掉这一步:每个学校只需要和同城市的学校选择同一阵营就行,别的城市的阵营与其无关,这使得每次都枚举所有城市的阵营很浪费;我们可以把学校按照城市排序,同城市的学校在一个连续段内,这样我们可以只维护当前连续段的 $zy$ 值;

按照这种想法的 $dp$ 大概是:$dp_{i,j,k,lst}$ 表示前 $i$ 个学校(按照城市排过序)中,有 $j$ 个人在 $0$ 阵营,$k$ 个人在 $0$ 派系,当前连续段(同城市)的 $zy$ 值为 $lst$;转移时每个状态 $O(1)$ 枚举选择的阵营和派系(注意要符合 $lst$ 和偏好两个限制),时间复杂度为 $O(n*al^2*2)=O(200*n^3)$,难以通过;

注意到 $k$ 很小,这提示我们,大部分学校和城市没有偏好限制,因此在它们身上,之前 $k=0$ 的做法还能发挥作用,我们考虑把两种做法结合起来;

直观的想法是,对于有偏好限制的城市的学校使用第二种 $dp$,剩下的使用第一种;但这样并不可行,因为如果所有的城市都存在有偏好限制的学校,那么所有的城市都必须使用第二种 $dp$,对复杂度没有改善;我们考虑,对于“所在城市内有偏好限制,但自己没有偏好限制”的学校,不用直接放进第二种 $dp$ 里,因为它们所在的阵营在把所有“自身有偏好限制”的学校决定好阵营之后就已经确定,贡献也可以在那时一起计算,而它们对于派系的贡献和阵营无关,可以在第一种 $dp$ 里计算;

因此,我们修改两种 $dp$:在第一种 $dp$ 内,对于“所在城市内有偏好限制,但自己没有偏好限制”的学校,我们不让它参与 $dpzy$ 的计算,把它的阵营留到第二种 $dp$ 决定,而 $dppx$ 的计算它照常参与;而在第二种 $dp$ 内,对于一个“自身有偏好限制”的学校,我们让它对 $j$ 的影响不再是其自身人数,而是所有与其同城市的学校的总人数,这样就抵消了 $dpzy$ 中少掉的 $j$;

总方案数即为 $\sum_{x=0}^{al}\sum_{y=0}^{al}\sum_{z=al-C_1-x}^{C_0-x}\sum_{w=al-D_1-y}^{D_0-y}(dp_{k,x,y,0}+dp_{k,x,y,1})*dpzy_{n',z}*dppx_{n-k,w}$(这里的 $alk$ 指存在偏好限制的学校总人数,$n'$ 指所有不存在偏好限制的城市内的学校数),后面的两个 $\sum$ 可以通过前缀和轻松消掉;

综上,第一种 $dp$ 的时间复杂度为 $O(n*al)=O(10*n^2)$,第二种 $dp$ 由于只有存在偏好限制的城市参与,时间复杂度降为 $O(k*alk*al*2)=O(200*k^2*n)$ ,最终的求和 $O(al^2)=O(100*n^2)$ ,可以通过。