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Sadness echo in friendship network

1. Problem

어느 마을에서는 슬픔이 사람들 사이에서 전염된다고 가정한다.

마을에는 N명의 주민과 M개의 방향성 친분 관계가 존재한다.

  • u → v는 주민 u의 감정이 주민 v에게 영향을 줄 수 있음을 의미한다.

초기에는 일부 주민만 슬픔 지수(Sadness score)를 가지고 있으며, 나머지 주민의 슬픔 지수는 0이다.

이후 K일 동안 다음 규칙에 따라 슬픔이 전파된다.

  • 모든 주민은 동시에 행동한다.
  • 주민 u의 현재 슬픔 지수가 X라면, 자신이 영향을 줄 수 있는 모든 주민에게 X / 4(버림)만큼의 슬픔 지수를 각각 전달한다.
  • 여러 명에게 슬픔을 전한다고 해서 자신의 슬픔 지수는 감소하지 않는다.
  • 하루가 끝난 뒤 모든 주민은 전달받은 슬픔 지수를 기존 슬픔 지수에 더한다.

K일이 지난 후 가장 높은 슬픔 지수를 가진 주민의 번호와 지수를 출력하시오.

만약 가장 높은 슬픔 지수를 가진 주민이 여러 명이라면 번호가 가장 작은 주민을 출력한다.

2. Input

첫째 줄에 주민 수 N, 친분 관계 수 M, 초기 슬픔 주민 수 S, 진행 일수 K가 주어진다.

N M S K

다음 M개의 줄에는 친분 관계가 주어진다.

u v

다음 S개의 줄에는 초기 슬픔 지수를 가진 주민 번호와 지수가 주어진다.

person score

3. Limit

  • 1 ≤ N ≤ 200000
  • 0 ≤ M ≤ 300000
  • 1 ≤ S ≤ N
  • 1 ≤ K ≤ 20
  • 1 ≤ score ≤ 10^9

4. Output

K일 후 가장 높은 슬픔 지수를 가진 주민 번호와 지수를 출력한다.

person score

5. Input Example

5 5 2 2
1 3
2 3
3 4
3 5
4 5
1 160
2 80

6. Output Example

3 120

7. Example Explanation

초기 슬픔 지수는 다음과 같다.

1 : 160
2 : 80
3 : 0
4 : 0
5 : 0

1일 후

  • 1번 주민은 3번에게 40 전달
  • 2번 주민은 3번에게 20 전달

결과

1 : 160
2 : 80
3 : 60
4 : 0
5 : 0

2일 후

  • 1번 주민은 다시 40 전달
  • 2번 주민은 다시 20 전달
  • 3번 주민은 현재 슬픔 지수 60의 1/4인 15를 4번과 5번에게 각각 전달

결과

1 : 160
2 : 80
3 : 120
4 : 15
5 : 15

가장 높은 슬픔 지수는 1번 주민의 160이다.

8. Answer

import sys

input = sys.stdin.readline

n, m, s, k = map(int, input().split())

graph = [[] for _ in range(n + 1)]

for _ in range(m):
    u, v = map(int, input().split())
    graph[u].append(v)

score = [0] * (n + 1)

for _ in range(s):
    person, value = map(int, input().split())
    score[person] = value

for _ in range(k):
    add = [0] * (n + 1)

    for u in range(1, n + 1):
        if score[u] == 0:
            continue

        value = score[u] // 4

        if value == 0:
            continue

        for v in graph[u]:
            add[v] += value

    for i in range(1, n + 1):
        score[i] += add[i]

best_person = 1
best_score = score[1]

for i in range(2, n + 1):
    if score[i] > best_score:
        best_score = score[i]
        best_person = i
    elif score[i] == best_score and i < best_person:
        best_person = i

print(best_person, best_score)