Activity selection problem with reserve activities

How can we solve Activity Selection Problem with reserve activities?

Let’s say we have chosen some set u of non-overlapping activities. Now, for every u_i activity, we need to choose reserve activity that is not present in set u, and is overlapping with at most one activity from u, which is u_i.

Any reserve activity can overlap with other reserve activities, as long as it overlaps with at most u_i activity. Reserve activities can be shared among multiple activities from set u.

My approach to solve this problem is following:

  1. Solve basic activty selection problem, so we have set u of length k.
  2. We can observe that if we choose k-th activity from set u, remove it from set u and use it as reserve activity for all activities in set u, then answer to our problem will be k - 1.
  3. Because k is the length of longest possible set of non-overlapping activities, we can improve our answer from k - 1 to k. I’m not sure, but I think it’s possible only when for every activity from set u we can assign different reserve activity.

That’s my code:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <climits>

using namespace std;

bool comp(pair<pair<int, int>, int> const &l, pair<pair<int, int>, int> const &r)
{
    return l.first.second < r.first.second;
}

int main()
{
    ios_base::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    cout.tie(nullptr);

    int n;
    cin >> n;

    vector<pair<pair<int, int>, int>> activities(n);
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        cin >> activities[i].first.first >> activities[i].first.second;
        activities[i].second = i;
    }

    sort(activities.begin(), activities.end(), comp);

    int k = 0;
    vector<pair<pair<int, int>, int>> primary_activities;
    primary_activities.reserve(n);
    vector<bool> used(n);
    int end = -1;
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        if (activities[i].first.first >= end)
        {
            ++k;
            primary_activities.push_back(activities[i]);
            end = activities[i].first.second;
            used[activities[i].second] = true;
        }
    }

    vector<int> reserve_activities;
    reserve_activities.reserve(k);

    for (int i = 0; i < k; ++i)
    {
        int l = i - 1 >= 0 ? primary_activities[i - 1].first.second : INT_MIN;
        int r = i + 1 < k ? primary_activities[i + 1].first.first : INT_MAX;
        for (int j = 0; j < n; ++j)
        {
            if (!used[activities[j].second] && activities[j].first.first >= l && activities[j].first.second <= r)
            {
                reserve_activities.push_back(activities[j].second);
                break;
            }
        }
    }

    if (reserve_activities.size() == k)
    {
        cout << k << 'n';
        for (int i = 0; i < k; ++i)
        {
            cout << (primary_activities[i].second + 1) << ' ' << (reserve_activities[i] + 1) << 'n';
        }
    }
    else
    {
        cout << k - 1 << 'n';
        for (int i = 0; i < k - 1; ++i)
        {
            cout << (primary_activities[i].second + 1) << ' ' << (primary_activities.back().second + 1) << 'n';
        }
    }
}

Firstly, I read input: n (number of given activities), then n lines constisting of activities duration described by range [l, r].

My u set is represented by primary_activities. Here are activities chosen while solving base activity selection problem. Then, for every primary_activities[i], I search for reserve activity such that it starts after previous primary activity (primary_activities[i-1]) ends and such that it ends before next priary activity (primary_activities[i+1]) starts.

In output, I print the k = max length of found set, and then k lines consisting of pairs {primary activity, reserve activity assigned to it} .

I can’t find out what’s wrong with my logic. This code doesn’t pass many testcases, because it often gives too small answer (k-1 instead of k), and of course is too slow.

I believe there must be something like O(NlogN) solution. So how to solve this problem?

Problem statement is from XXXI Polish Olympiad in Informatics, link to original problem statement in Polish

7

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật