[蓝桥杯 2022 国 A] 环境治理
题目描述
LQ 国拥有 $n$ 个城市,从 $0$ 到 $n - 1$ 编号,这 $n$ 个城市两两之间都有且仅有一条双向道路连接,这意味着任意两个城市之间都是可达的。每条道路都有一个属性 $D$,表示这条道路的灰尘度。当从一个城市 A 前往另一个城市 B 时,可能存在多条路线,每条路线的灰尘度定义为这条路线所经过的所有道路的灰尘度之和,LQ 国的人都很讨厌灰尘,所以他们总会优先选择灰尘度最小的路线。
LQ 国很看重居民的出行环境,他们用一个指标 $P$ 来衡量 LQ 国的出行环境,$P$ 定义为:
$$P=\sum \limits_{i=0}^{n-1} \sum \limits_{j=0}^{n-1} d(i,j)$$
其中 $d(i,j)$ 表示城市 $i$ 到城市 $j$ 之间灰尘度最小的路线对应的灰尘度的值。
为了改善出行环境,每个城市都要有所作为,当某个城市进行道路改善时,会将与这个城市直接相连的所有道路的灰尘度都减少 $1$,但每条道路都有一个灰尘度的下限值 $L$,当灰尘度达到道路的下限值时,无论再怎么改善,道路的灰尘度也不会再减小了。
具体的计划是这样的:
- 第 $1$ 天,$0$ 号城市对与其直接相连的道路环境进行改善;
- 第 $2$ 天,$1$ 号城市对与其直接相连的道路环境进行改善;
……
- 第 $n$ 天,$n - 1$ 号城市对与其直接相连的道路环境进行改善;
- 第 $n + 1$ 天,$0$ 号城市对与其直接相连的道路环境进行改善;
- 第 $n + 2$ 天,$1$ 号城市对与其直接相连的道路环境进行改善;
……
LQ 国想要使得 $P$ 指标满足 $P \leq Q$。请问最少要经过多少天之后,$P$ 指标可以满足 $P \leq Q$。如果在初始时就已经满足条件,则输出 $0$;如果永远不可能满足,则输出 $-1$。
输入输出格式
输入格式
输入的第一行包含两个整数 $n, Q$,用一个空格分隔,分别表示城市个数和期望达到的 $P$ 指标。
接下来 $n$ 行,每行包含 $n$ 个整数,相邻两个整数之间用一个空格分隔,其中第 $i$ 行第 $j$ 列的值 $D_{i,j} (D_{i,j}=D_{j,i},D_{i,i} = 0)$ 表示城市 $i$ 与城市 $j$ 之间直接相连的那条道路的灰尘度。
接下来 $n$ 行,每行包含 $n$ 个整数,相邻两个整数之间用一个空格分隔,其中第 $i$ 行第 $j$ 列的值 $L_{i,j} (L_{i,j} = L_{j,i}, L_{i,i} = 0)$ 表示城市 $i$ 与城市 $j$ 之间直接相连的那条道路的灰尘度的下限值。
输出格式
输出一行包含一个整数表示答案。
输入输出样例
输入样例 #1
3 10
0 2 4
2 0 1
4 1 0
0 2 2
2 0 0
2 0 0
输出样例 #1
2
说明
**【样例说明】**
初始时的图如下所示,每条边上的数字表示这条道路的灰尘度:
![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/5lz6auke.png)
此时每对顶点之间的灰尘度最小的路线对应的灰尘度为:
- $d(0, 0) = 0, d(0, 1) = 2, d(0, 2) = 3$;
- $d(1, 0) = 2, d(1, 1) = 0, d(1, 2) = 1$;
- $d(2, 0) = 3, d(2, 1) = 1, d(2, 2) = 0$。
初始时的 $P$ 指标为 $(2 + 3 + 1) \times 2 = 12$,不满足 $P \leq Q = 10$;
第一天,$0$ 号城市进行道路改善,改善后的图示如下:
![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/mrhf5wx6.png)
注意到边 $(0, 2)$ 的值减小了 $1$,但 $(0, 1)$ 并没有减小,因为 $L_{0,1} = 2$ ,所以 $(0, 1)$ 的值不可以再减小了。此时每对顶点之间的灰尘度最小的路线对应的灰尘度为:
- $d(0, 0) = 0, d(0, 1) = 2, d(0, 2) = 3$,
- $d(1, 0) = 2, d(1, 1) = 0, d(1, 2) = 1$,
- $d(2, 0) = 3, d(2, 1) = 1, d(2, 2) = 0$。
此时 $P$ 仍为 $12$。
第二天,1 号城市进行道路改善,改善后的图示如下:
![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/tjxis3yb.png)
此时每对顶点之间的灰尘度最小的路线对应的灰尘度为:
- $d(0, 0) = 0, d(0, 1) = 2, d(0, 2) = 2$,
- $d(1, 0) = 2, d(1, 1) = 0, d(1, 2) = 0$,
- $d(2, 0) = 2, d(2, 1) = 0, d(2, 2) = 0$。
此时的 $P$ 指标为 $(2 + 2) \times 2 = 8 < Q$,此时已经满足条件。
所以答案是 $2$。
**【评测用例规模与约定】**
- 对于 $30\%$ 的评测用例,$1 \leq n \leq 10$,$0 \leq L_{i,j} \leq D_{i,j} \leq 10$;
- 对于 $60\%$ 的评测用例,$1 \leq n \leq 50$,$0 \leq L_{i,j} \leq D_{i,j} \leq 10^5$;
- 对于所有评测用例,$1 \leq n \leq 100$,$0 \leq L_{i,j} \leq D_{i,j} \leq 10^5$,$0 \leq Q \leq 2^{31} - 1$。
蓝桥杯 2022 国赛 A 组 F 题。