题目大意
给出一个n个点的竞赛图,现从中钦定 $k$ 个点,保证将这 $k$ 个点移除后,剩余的图将不存在环。
求出在不移除任何一个钦定的点的情况下,移除一些点使图中没有环的最小所需移除的点数。 如果这个数目大于等于 $k$ 或不存在,输出 impossible。$2 \leq k,n \leq 1000$
题解
首先钦定的不能删的$k$个点如果成环了显然就没救了。
也就是说,题目保证了钦定的点和没钦定的点构成的生成子图都是DAG。 为了方便描述,接下来把钦定的点称为白点,没钦定的点称为黑点。首先给出一个关于竞赛图的引理:
对于一个点数为 $n$ 的强联通竞赛图,一定存在大小为$i$的环,其中$3 \leq i \leq n$。 一发简单证明: $n=3$显然成立,假设$n>3$,随意删除图上的一个点$x$,设剩下的强联通分量分别为$A_1,A_2 ,\cdots, A_n$。 由于原图强联通,那么这些强连通分量显然不会因为删了一个点就不相连,于是这些强联通分量显然是联通的。于是令这些强连通分量的顺序满足若$i<j$,存在$A_i->A_j$的边。 同时由于此图强联通,那么显然存在$x->A_1$以及$A_n->x$。 于是就有了环:$x->A_1->A_2-> \cdots -> A_n -> x$,长度为$n$。 由于删点后剩下的这些强连通分量同样可以这么构造,那么得证、有了这个引理,目标就变成了删除所有的三元环,因为任意长度大于$3$的环,由于是强连通分量,始终包含三元环。
可以发现,本质不同的三元环只有两种:两黑一白,两白一黑。
两白一黑的话,把唯一的黑的删掉即可。但两黑一白就需要选择删哪个黑划算。于是考虑搞出黑点和白点的拓扑序,黑点设为$X$,白点设为$Y$。
可以发现,拓扑序中对于任意$i<j$,存在边$i->j$。不难发现,将$X$扫一遍,对于每个黑点$x$,若存在$i<j,x->i,j->x$,那么找到了一个两白一黑环,删去这样的黑点。
于是现在对于每个剩下来的黑点,满足在$Y$的拓扑序上,所有$x->y$边出现在$y->x$边之后。
那么出现一个两黑一白的条件是,对于$X$中的点,满足$i<j$时,存在节点$y \in Y$,满足 $ y -> x_i , x_j -> y $。于是记录一下对于每个黑点$x_i$的$x_i->y$边最早出现的位置$f_i$,那么两个黑点不相交的条件为$i < j , f_i \leq f_j$
做个最长不上升子序列,剩下来的就是最多能保留的点。
于是做完了~代码:
#include#include using namespace std;inline int read(){ int x=0;char ch=getchar(); while(ch<'0' || '9'