2-sat

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-02 23:05:13

https://www.cnblogs.com/31415926535x/p/10367857.html

2-sat是k-sat问题中k==2时的一种情况,,(废话qaq,,

当k大于等于3时是npc问题,,所以一般都是问的2-sat,,

这种题的大概形式是: 对于给定的n对的点,要求每一对都只能选择一个,并且其中还有一些限制条件,比如说选了u就不能选择v等等,,

然后问你有没有可行解,,,

解决这类问题一般是用 染色法(求字典序最小的解)强连通分量法(拓扑排序只能得到任意解),,

  • 首先要明白一个道理:对于 u->v(选择u就不能选择v)这样的限制条件可以用它的逆否命题来转换为:u->v'(选择u就必须选v')以及 v->u'(选择v就必须选u')
  • 最后的建出的图是对称的,,
  • 具体的数学证明和算法推导看这里kuangbin的博客,,多看几遍,,跟着敲一遍代码后再看看就差不多懂了

这个算法的大致思路就是遍历每一对点的两种情况:选p或者选p',,,

然后一直从p的下一个尝试下去,,中间若是碰到不能避免的不满足题意的选择时,证明这条路下来的尝试时不行的,,重新选择,,一直下去。。。也就是一个深搜的过程,,时间复杂度大概是 \(O(nm)\),,

可以看看这篇博客,,

这个算法的流程为:

  • 建图
  • 求极大联通分量(子图)
  • 缩点,转化成DAG(有向无环图)
  • 判断有无解
  • 新图拓扑排序
  • 自底向上选择、删除
  • 输出

时间复杂度大概为 \(O(m)\),,就是难写,,而且不能输出字典序小的解,,,

这道模板题,,让输出的书字典序小的解,,,只能用第一种方法了,,,

题意和上面那个百度文库的例题一样,,,

//#include <bits/stdc++.h> #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstdlib> #include <string.h> #include <vector> #include <queue> #include <functional> #define aaa cout<<233<<endl; #define endl '\n' #define pb push_back using namespace std; typedef long long ll; typedef unsigned long long ull; const int inf = 0x3f3f3f3f;//1061109567 const ll linf = 0x3f3f3f3f3f3f3f; const double eps = 1e-6; const double pi = 3.14159265358979; const int maxn = 1e5 + 5; const int maxm = 2e5 + 5; const int mod = 1e9 + 7; inline ll read() {     char c = getchar(); int x = 0, f = 1;     while(c < '0' || c > '9') {if(c == '-') f = -1; c = getchar();}     while(c >= '0' && c <= '9') x = x * 10 + c - '0', c = getchar();     return x * f; }  //2sat_kuangbin struct edge {     int to, next; }edge[maxn]; int head[maxn], tot; void init() {     tot = 0;     memset(head, -1, sizeof head); } void addedge(int u, int v) {     edge[tot].to = v; edge[tot].next = head[u]; head[u] = tot++; } bool vis[maxn]; int s[maxn], top; bool dfs(int u) {     if(vis[u^1])return false;       //如果这个点p的对立面p'选了,那么这个点就不选     if(vis[u])  return true;        //如果这个点已经选了,就不从这个点继续向下找了     vis[u] = true;                  //这个点p没选并且对立面p'没选的情况下,选择这个点,并且尝试从这个点寻找可能的解法     s[top++] = u;                   //把这个可能的一种情况压栈,保存     for(int i = head[u]; ~i; i = edge[i].next)         if(!dfs(edge[i].to))             return false;           //尝试所有与点u相连的点v,如果从点v出发的尝试不可行时不选     return true; } bool two_sat(int n) {     memset(vis, false, sizeof vis); //vis[i]标记那些点要选     for(int i = 0; i < n; i += 2)     {         if(vis[i] || vis[i^1])continue;//如果这一对点有一个选过就尝试下一对的点         top = 0;         if(!dfs(i))                 //如果从点i出发的尝试不行,就将栈中所有这条可能的路径上的点标记为未选         {             while(top)vis[s[--top]] = false;             if(!dfs(i^1))return false;//如果点i的对立面i'都不行的话,证明无法找到这样一条可行解,使得每一对点仅选择一个并且满足对应的限制         }     }     return true; } int main() { //    freopen("233.in" , "r" , stdin); //    freopen("233.out" , "w" , stdout); //    ios_base::sync_with_stdio(0); //    cin.tie(0);cout.tie(0);     int n, m, u, v;     while(scanf("%d%d", &n, &m) != EOF)     {         init();         for(int i = 1; i <= m; ++i)         {             scanf("%d%d", &u, &v);             --u;--v;        //点的编号从0开始,方便使用p^1来表示p的对立面             addedge(u, v^1);//建图,限制条件u->v(选择u就不能选择v)等价于u->v' && v->u' (选择u必须选额v' 和 选择v就必须选择u')             addedge(v, u^1);         }         if(two_sat(2 * n))  //存在解时         {             for(int i = 0; i < 2 * n; ++i)                 if(vis[i])  //将最后字典序最小的可行解输出                     printf("%d\n", i + 1);         }         else             printf("NIE\n");     }     return 0; }

强连通分量的方法明天,啊不白天再说吧,,,溜了溜了

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