将 \(n\) 个人分成两组,每组的人互相认识,每个人都在一个组中,且每个组中至少有一个人,要求两个组的人数之差尽量小,求分组方案。
认识的人不一定在同一个组里,但不认识的人一定不在同一个组里,所以可以将不认识的人互相连边,于是转化成二分图判定,如果不是二分图,则该问题无解。
将连通分量染色后,就是该连通分量的分组方案,颜色还可以翻转过来,也就是分组可以互换。这样我们记录一下每个连通分量中两个组的人数差值是多少,在所有连通块中选择出差值绝对值最小的方案。这个问题类似 \(01\) 背包,每个连通块有两个决策,每种决策对应一个“体积”,要求选择体积尽可能小的方案。
设 \(dp[i][j]\) 表示选前 \(i\) 个连通块,两组人数相差 \(j\) 的方案是否可行,转移时再记录一下决策即可。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; const int maxn = 105; const int INF = 1000000007; int T, n; int g[maxn][maxn], G[maxn][maxn], d[2][maxn]; int color[2][maxn], cc[maxn]; int dp[maxn][5*maxn], pre[maxn][5*maxn]; int flag, tot; vector<int> ttm[2][maxn], a1, a2; bool dfs(int u, int block, int t){ if(color[t][u] == 1) { ++d[t][block]; ttm[t][block].push_back(u); } else { --d[t][block]; ttm[t][block].push_back(u); } for(int v = 1 ; v <= n ; ++v){ if(G[u][v]){ if(color[t][v] == color[t][u]) return false; if(!color[t][v]){ color[t][v] = 3 - color[t][u]; if(!dfs(v, block, t)) return false; } } } return true; } ll read(){ ll s = 0, f = 1; char ch = getchar(); while(ch < '0' || ch > '9'){ if(ch == '-') f = -1; ch = getchar(); } while(ch >= '0' && ch <= '9'){ s = s * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); } return s * f; } int main(){ int f = 0; scanf("%d", &T); while(T--){ if(f) printf("\n"); f = 1; flag = 1; tot = 0; a1.clear(), a2.clear(); memset(pre, 0, sizeof(pre)); memset(dp, 0, sizeof(dp)); memset(d, 0, sizeof(d)); memset(color, 0, sizeof(color)); memset(cc, 0, sizeof(cc)); memset(g, 0, sizeof(g)); memset(G, 0, sizeof(G)); scanf("%d", &n); for(int i = 1 ; i <= n ; ++i) ttm[0][i].clear(), ttm[1][i].clear(); int u; for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){ while(1){ scanf("%d", &u); if(!u) break; g[i][u] = 1; } } for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){ for(int j = 1 ; j <= n ; ++j){ if(i == j) continue; if(!g[i][j] || !g[j][i]) G[i][j] = G[j][i] = 1; // 不认识的人连边 } } for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){ if(!color[0][i]){ color[0][i] = 1; ++tot; if(!dfs(i, tot, 0)){ printf("No solution\n"); flag = 0; break; } } } if(flag){ tot = 0; for(int i = 1 ; i <= n ; ++i){ if(!color[1][i]){ ++tot; color[1][i] = 2; dfs(i, tot, 1); } } } if(flag){ // 有解 dp[0][200] = 1; for(int i = 1 ; i <= tot ; ++i){ for(int j = -n ; j <= n ; ++j){ if(dp[i-1][j-d[0][i]+200]){ pre[i][j+200] = 1; dp[i][j+200] |= dp[i-1][j-d[0][i]+200]; } if(dp[i-1][j-d[1][i]+200]){ pre[i][j+200] = 2; dp[i][j+200] |= dp[i-1][j-d[1][i]+200]; } } } int ans = INF; for(int i = 0 ; i <= n ; ++i){ if(dp[tot][i+200] == 1){ ans = i; break; } if(dp[tot][-i+200] == 1) { ans = i; break; } } int V = ans; for(int i = tot ; i >= 1 ; --i){ if(pre[i][V+200] == 1){ V = V - d[0][i]; cc[i] = 1; } else if(pre[i][V+200] == 2){ V = V - d[1][i]; cc[i] = 2; } } int c1 = 0, c2 = 0; for(int i = 1 ; i <= tot ; ++i){ if(cc[i] == 1){ for(int j = 0 ; j < ttm[0][i].size(); ++j){ if(color[0][ttm[0][i][j]] == 1){ ++c1; a1.push_back(ttm[0][i][j]); } else{ ++c2; a2.push_back(ttm[0][i][j]); } } } else{ for(int j = 0 ; j < ttm[1][i].size(); ++j){ if(color[1][ttm[1][i][j]] == 1){ ++c1; a1.push_back(ttm[1][i][j]); } else{ ++c2; a2.push_back(ttm[1][i][j]); } } } } printf("%d ", c1); for(int i = 0 ; i < a1.size(); ++i){ printf("%d ", a1[i]); } printf("\n"); printf("%d ", c2); for(int i = 0 ; i < a2.size(); ++i){ printf("%d ", a2[i]); } printf("\n"); } } return 0; }