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問題 No.5023 Airlines Optimization
コンテスト
ユーザー Shun_PI
提出日時 2026-02-25 23:15:00
言語 C++23
(gcc 15.2.0 + boost 1.89.0)
コンパイル:
g++-15 -O2 -lm -std=c++23 -Wuninitialized -DONLINE_JUDGE -o a.out _filename_
実行:
./a.out
結果
AC  
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最終ジャッジ日時 2026-02-25 23:16:51
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diff #
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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int T_START = 360;
const int T_END   = 1260;
const int T_STEP  = 5;
const int NUM_TARGETS = 21;
const int NEG_INF = -999999;
const int MAX_FL = 500;

int N, R, M, K;
double px[50], py[50];
int pw[50];

struct Flight { int a, b, s, t; };

Flight sq_arr[401];
double dist_tab[50][50];
int ftime_tab[50][50];
int vsrc[50][50], vsrc_cnt[50];
int target_t[NUM_TARGETS];
int sq_lat[50][NUM_TARGETS][50];

int plane_start[26];
int rd[26][200];
int rl[26];

mt19937 rng;
long long cum_w[50], total_w;

int sample_city() {
    long long r = rng() % total_w;
    int lo = 1, hi = N;
    while (lo < hi) { int m=(lo+hi)/2; if(cum_w[m]<=r)lo=m+1; else hi=m; }
    return lo;
}

int sample_buf(const int* buf, int n) {
    if (n==1) return buf[0];
    long long s=0;
    for (int i=0;i<n;i++) s+=pw[buf[i]];
    long long r=rng()%s, acc=0;
    for (int i=0;i<n;i++){acc+=pw[buf[i]]; if(acc>r) return buf[i];}
    return buf[n-1];
}

int parse_time(const char* s){int h,m;sscanf(s,"%d:%d",&h,&m);return h*60+m;}

void precompute() {
    for (int i=1;i<=N;i++) for(int j=1;j<=N;j++){
        double dx=px[i]-px[j],dy=py[i]-py[j];
        dist_tab[i][j]=sqrt(dx*dx+dy*dy);
    }
    for (int i=1;i<=N;i++) for(int j=1;j<=N;j++){
        if(i==j){ftime_tab[i][j]=0;continue;}
        double raw=60.0*dist_tab[i][j]/800.0+40.0;
        ftime_tab[i][j]=(int)ceil(raw/5.0)*5;
    }
    for (int j=1;j<=N;j++){
        vsrc_cnt[j]=0;
        for (int i=1;i<=N;i++)
            if(i!=j && dist_tab[i][j]>=0.25*R)
                vsrc[j][vsrc_cnt[j]++]=i;
    }
    for (int k=0;k<NUM_TARGETS;k++) target_t[k]=660+30*k;
    cum_w[0]=0;
    for (int i=1;i<=N;i++) cum_w[i]=cum_w[i-1]+pw[i];
    total_w=cum_w[N];
}

Flight sq_sorted[401]; int sq_scnt;
void precompute_sq() {
    sq_scnt=M; memcpy(sq_sorted,sq_arr,sizeof(Flight)*M);
    sort(sq_sorted,sq_sorted+sq_scnt,[](const Flight&a,const Flight&b){return a.t>b.t;});
    int lat[50];
    for (int j=1;j<=N;j++) for(int k=0;k<NUM_TARGETS;k++){
        for(int c=1;c<=N;c++) lat[c]=NEG_INF;
        lat[j]=target_t[k];
        for(int fi=0;fi<sq_scnt;fi++){
            const auto&f=sq_sorted[fi];
            if(lat[f.b]!=NEG_INF && f.t<=lat[f.b] && f.s>lat[f.a]) lat[f.a]=f.s;
        }
        memcpy(sq_lat[j][k],lat,sizeof(int)*(N+1));
    }
}

Flight pfl[26][50]; int pfl_cnt[26];
// rd[p][i]==0 means "wait 5 min at current city"
// rd[p][i]>=1 means city id
void gen_plane(int p) {
    pfl_cnt[p]=0;
    if(rl[p]<1) return;
    int cur=plane_start[p];
    int last_city=-1; // last real city
    for(int i=0;i<rl[p];i++){
        if(rd[p][i]==0){
            // wait 5 minutes
            cur+=T_STEP;
            if(cur>T_END) break;
        } else {
            if(last_city==-1){
                last_city=rd[p][i]; // starting city
            } else {
                int a=last_city, b=rd[p][i];
                int arr=cur+ftime_tab[a][b];
                if(arr>T_END) break;
                pfl[p][pfl_cnt[p]++]={a,b,cur,arr};
                cur=arr;
                last_city=b;
            }
        }
    }
}

Flight ci_buf[MAX_FL]; int ci_cnt;
void rebuild_ci() {
    ci_cnt=0;
    for(int p=1;p<=K;p++)
        for(int i=0;i<pfl_cnt[p];i++)
            ci_buf[ci_cnt++]=pfl[p][i];
    sort(ci_buf,ci_buf+ci_cnt,[](const Flight&a,const Flight&b){return a.t>b.t;});
}

long long eval_score() {
    long long v=0; int lat[50];
    for(int j=1;j<=N;j++){
        int wj=pw[j], vc=vsrc_cnt[j];
        if(!vc) continue;
        for(int k=0;k<NUM_TARGETS;k++){
            for(int c=1;c<=N;c++) lat[c]=NEG_INF;
            lat[j]=target_t[k];
            for(int fi=0;fi<ci_cnt;fi++){
                int fb=ci_buf[fi].b;
                if(lat[fb]!=NEG_INF && ci_buf[fi].t<=lat[fb]){
                    int fa=ci_buf[fi].a;
                    if(ci_buf[fi].s>lat[fa]) lat[fa]=ci_buf[fi].s;
                }
            }
            const int*sq=sq_lat[j][k], *vs=vsrc[j];
            for(int vi=0;vi<vc;vi++){
                int i=vs[vi];
                if(sq[i]<lat[i]) v+=(long long)pw[i]*wj;
            }
        }
    }
    return v;
}

void fill_route(int p) {
    // Replay existing route to find cur time and last city
    int cur=plane_start[p];
    int last_city=-1;
    for(int i=0;i<rl[p];i++){
        if(rd[p][i]==0){
            cur+=T_STEP;
            if(cur>T_END){rl[p]=i;return;}
        } else {
            if(last_city>=1){
                int ft=ftime_tab[last_city][rd[p][i]];
                if(cur+ft>T_END){rl[p]=i;return;}
                cur+=ft;
            }
            last_city=rd[p][i];
        }
    }
    if(last_city<1) return;
    // Greedily extend
    int cands[50],ccnt;
    while(true){
        ccnt=0;
        for(int c=1;c<=N;c++){
            if(c==last_city) continue;
            if(cur+ftime_tab[last_city][c]<=T_END) cands[ccnt++]=c;
        }
        if(!ccnt) break;
        int nx=sample_buf(cands,ccnt);
        rd[p][rl[p]++]=nx;
        cur+=ftime_tab[last_city][nx];
        last_city=nx;
    }
}

int main(){
    rng.seed(chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count());
    scanf("%d%d",&N,&R);
    for(int i=1;i<=N;i++) scanf("%lf%lf%d",&px[i],&py[i],&pw[i]);
    scanf("%d",&M);
    for(int i=0;i<M;i++){
        char ss[10],tt[10];
        scanf("%d%s%d%s",&sq_arr[i].a,ss,&sq_arr[i].b,tt);
        sq_arr[i].s=parse_time(ss); sq_arr[i].t=parse_time(tt);
    }
    scanf("%d",&K);
    auto t0=chrono::steady_clock::now();

    precompute(); precompute_sq();

    // ---- Initial solution: staggered start times ----
    long long init_best=-1;
    int init_rd[26][200], init_rl[26], init_ps[26];

    for(int trial=0; trial<8; trial++){
        for(int p=1;p<=K;p++){
            plane_start[p] = T_START;
            rd[p][0]=sample_city(); rl[p]=1;
            fill_route(p);
            gen_plane(p);
        }
        rebuild_ci();
        long long sc=eval_score();
        if(sc>init_best){
            init_best=sc;
            for(int p=1;p<=K;p++){
                memcpy(init_rd[p],rd[p],sizeof(int)*rl[p]);
                init_rl[p]=rl[p]; init_ps[p]=plane_start[p];
            }
        }
    }
    for(int p=1;p<=K;p++){
        memcpy(rd[p],init_rd[p],sizeof(int)*init_rl[p]);
        rl[p]=init_rl[p]; plane_start[p]=init_ps[p];
        gen_plane(p);
    }
    rebuild_ci();

    // ---- SA ----
    long long cur_score=init_best, best_score=init_best;
    int best_rd[26][200], best_rl[26], best_ps[26];
    for(int p=1;p<=K;p++){
        memcpy(best_rd[p],rd[p],sizeof(int)*rl[p]);
        best_rl[p]=rl[p]; best_ps[p]=plane_start[p];
    }

    const double time_limit=0.95;
    int iter=0;
    double cur_temp=1e13;

    int old_rd_buf[200];
    Flight old_pfl_buf[50];
    int old_rl_v, old_ps_v, old_pfl_cnt_v;
    Flight saved_ci[MAX_FL]; int saved_ci_cnt;

    while(true){
        if((iter&63)==0){
            double el=chrono::duration<double>(chrono::steady_clock::now()-t0).count();
            if(el>=time_limit) break;
            double prog=el/time_limit;
            cur_temp=1e13*pow(1e-4,prog); // 1e13 -> 1e9
        }
        iter++;

        int p=rng()%K+1;
        // Save
        old_rl_v=rl[p]; old_ps_v=plane_start[p]; old_pfl_cnt_v=pfl_cnt[p];
        memcpy(old_rd_buf,rd[p],sizeof(int)*old_rl_v);
        memcpy(old_pfl_buf,pfl[p],sizeof(Flight)*old_pfl_cnt_v);
        saved_ci_cnt=ci_cnt;
        memcpy(saved_ci,ci_buf,sizeof(Flight)*ci_cnt);

        // Mutations: change 35%, insert_city 10%, remove 10%, swap 10%,
        //            insert_wait 10%, remove_wait 5%, start_time 10%, reinit 10%
        int rlen=rl[p];
        int mut=rng()%20;
        if(mut<7 && rlen>=1){
            // Change random position to a city
            int pos=rng()%rlen;
            if(pos==0) rd[p][pos]=sample_city(); // first must be city
            else rd[p][pos]=sample_city();
        } else if(mut<9 && rlen<190){
            // Insert a city
            int pos=rng()%(rlen+1);
            for(int i=rlen;i>pos;i--) rd[p][i]=rd[p][i-1];
            rd[p][pos]=sample_city(); rl[p]++;
        } else if(mut<11 && rlen>=2){
            // Remove a random element
            int pos=(rlen>=2)? 1+rng()%(rlen-1) : 0; // don't remove first
            for(int i=pos;i+1<rlen;i++) rd[p][i]=rd[p][i+1];
            rl[p]--;
        } else if(mut<13 && rlen>=3){
            // Swap two positions
            int a=rng()%rlen, b=rng()%rlen;
            swap(rd[p][a],rd[p][b]);
        } else if(mut<15 && rlen<190 && rlen>=2){
            // Insert a wait (0) at random non-first position
            int pos=1+rng()%(rlen-1);
            for(int i=rlen;i>pos;i--) rd[p][i]=rd[p][i-1];
            rd[p][pos]=0; rl[p]++;
        } else if(mut<16){
            // Remove a random wait (if any)
            for(int i=rlen-1;i>=1;i--){
                if(rd[p][i]==0){
                    for(int j=i;j+1<rlen;j++) rd[p][j]=rd[p][j+1];
                    rl[p]--; break;
                }
            }
        } else if(mut<18){
            // Change start time
            int delta=((int)(rng()%25)-12)*T_STEP;
            plane_start[p]=max(T_START,min(T_END-60,plane_start[p]+delta));
        } else {
            // Reinitialize
            rd[p][0]=sample_city(); rl[p]=1;
            fill_route(p);
        }

        // Validate:
        // - rd[p][0] must be a city (>0)
        // - cities in [1,N], waits are 0
        // - non-zero subsequence has no consecutive duplicates
        bool ok=(rl[p]>=1 && rd[p][0]>=1 && rd[p][0]<=N);
        if(ok){
            int prev_city=-1;
            for(int i=0;i<rl[p]&&ok;i++){
                int v=rd[p][i];
                if(v<0||v>N) ok=false;
                else if(v>0){
                    if(v==prev_city) ok=false;
                    prev_city=v;
                }
            }
        }
        if(!ok){
            memcpy(rd[p],old_rd_buf,sizeof(int)*old_rl_v);
            rl[p]=old_rl_v; plane_start[p]=old_ps_v;
            continue;
        }

        gen_plane(p);
        rebuild_ci();
        long long ns=eval_score();

        long long d=ns-cur_score;
        bool accept=(d>=0);
        if(!accept && cur_temp>0){
            accept=((rng()%1000000)<(int)(exp((double)d/cur_temp)*1000000));
        }

        if(accept){
            cur_score=ns;
            if(ns>best_score){
                best_score=ns;
                for(int q=1;q<=K;q++){
                    memcpy(best_rd[q],rd[q],sizeof(int)*rl[q]);
                    best_rl[q]=rl[q]; best_ps[q]=plane_start[q];
                }
            }
        } else {
            memcpy(rd[p],old_rd_buf,sizeof(int)*old_rl_v);
            rl[p]=old_rl_v; plane_start[p]=old_ps_v;
            pfl_cnt[p]=old_pfl_cnt_v;
            memcpy(pfl[p],old_pfl_buf,sizeof(Flight)*old_pfl_cnt_v);
            ci_cnt=saved_ci_cnt;
            memcpy(ci_buf,saved_ci,sizeof(Flight)*saved_ci_cnt);
        }
    }

    for(int p=1;p<=K;p++){
        memcpy(rd[p],best_rd[p],sizeof(int)*best_rl[p]);
        rl[p]=best_rl[p]; plane_start[p]=best_ps[p];
        gen_plane(p);
    }
    fprintf(stderr,"SA: %d iters, best=%lld\n",iter,best_score);

    for(int p=1;p<=K;p++){
        printf("%d\n",pfl_cnt[p]);
        for(int i=0;i<pfl_cnt[p];i++)
            printf("%d %02d:%02d %d %02d:%02d\n",
                pfl[p][i].a,pfl[p][i].s/60,pfl[p][i].s%60,
                pfl[p][i].b,pfl[p][i].t/60,pfl[p][i].t%60);
    }
    return 0;
}
0