Problem:
Problem C: ホテル探し

Problem Statement

会津合宿に参加予定の高槻さんは、家が貧乏であまりお金を持っていない。彼女は、合宿のためにホテルを探しているが、なるべくお金を節約できるプランにするために、悩み中である。宿泊の合計金額が安くなるホテルの泊まり方を求めて、彼女に教えてあげよう。

宿泊するホテルの候補数は、N個であり、各ホテルをホテル1、ホテル2、...、ホテルNと呼ぶこととする。彼女は、これからD泊分の予約をこれらのホテルから選ぶことにしている。候補のホテルは全て、1泊ごとに宿泊料金が変動することがあるため、入力では各ホテルごとにD泊分の宿泊費が与えられる。

D泊分の宿泊費の合計が最小になるような、ホテルの泊まり方を出力せよ。ただし、D泊全て同じホテルに泊まる必要はないことに注意してほしい。安さのためであれば、彼女は1泊ごとにホテルの移動をすることも考えている。

もし、そのような宿泊方法が複数あるならば、ホテルの移動回数が最小になるような宿泊方法を出力せよ。ホテルの移動回数とは、x泊目(1 <= x < D)の宿泊ホテルとx+1泊目の宿泊ホテルが異なる場合にこれを1回の移動と考え、D泊分足し合わせた値である。

それでも1通りに定まらない場合は、辞書順で最も小さくなるような宿泊方法を出力すること。2つの宿泊ホテル番号の数列 A = {a1, a2, ..., aD} と B = {b1, b2, ..., bD} があったとき、AがBより辞書順で小さいとは、aiがbiと異なるような最初のiについて、aiがbiより小さいときのことを言う。

Input

各データセットは、以下の形式で入力される。

N D
p11 p12 ... p1D
p21 p22 ... p2D
...
pN1 pN2 ... pND

入力は、全て整数である。Nは宿泊候補のホテルの数、Dは宿泊日数である。pijは、ホテルiにおける、j泊目の宿泊費である。

Constraints

1 <= N <= 50

1 <= D <= 50

1 <= pij <= 10000

Output

各データセットに対して、以下の形式で出力せよ。

P M
stay1
stay2
...
stayD

PはD泊分の最小の宿泊費合計、Mは最小のホテル移動回数である。続いて、問題文に指定された条件で宿泊するホテルを決定し、D泊分のホテルの番号を出力せよ。stayi (1 <= stayi <= N)は、i泊目に宿泊するホテルが、ホテルstayiであることを意味する。

Sample Input 1

2 3
3000 6000 3000
4000 5500 4500

Output for the Sample Input 1

11500 2
1
2
1

最小の宿泊費合計は、11500円であり、この合計値を満たせるのは、
1泊目にホテル1に泊まり3000円、2泊目にホテル2に泊まり5500円、3泊目にホテル1に泊まり3000円の方法だけである。ここでは、1泊目と2泊目の間、2泊目と3泊目の間、の合計2回ホテルの移動を行っている。

Sample Input 2

3 4
5500 5500 5500 5500
5480 5780 5980 5980
5500 5500 5500 5500

Output for the Sample Input 2

21980 1
2
1
1
1

このサンプルの宿泊費合計の最小は21980円である。合計をこの価格にするための方法は何通りか存在するが、移動回数を最小にするならば、A = {2, 1, 1, 1}、B = {2, 3, 3, 3}の2通りにしぼられる。この2通りの内、辞書順で最小なものはAであるため、これを出力する。

Solution in C++11 (judge verdict: Accepted)

#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct state {
	vector<int> v; int t;
};
bool operator<(const state& s1, const state& s2) {
	return s1.t != s2.t ? s1.t < s2.t : s1.v < s2.v;
}
int n, m;
int main() {
	cin >> n >> m;
	vector<vector<int> > x(m, vector<int>(n));
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) cin >> x[j][i];
	}
	int sum = 0; vector<vector<int> > e(m);
	for (int i = 0; i < m; i++) {
		int z = *min_element(x[i].begin(), x[i].end());
		sum += z;
		for (int j = 0; j < n; j++) {
			if (x[i][j] == z) e[i].push_back(j);
		}
	}
	vector<vector<state> > dp(m, vector<state>(n, state{ vector<int>(), 999999999 }));
	for (int i : e[0]) dp[0][i] = state{ vector<int>({ i }), 0 };
	for (int i = 1; i < m; i++) {
		for (int j : e[i]) {
			for (int k : e[i - 1]) {
				state f = dp[i - 1][k];
				f.v.push_back(j);
				if (j != k) f.t++;
				dp[i][j] = min(dp[i][j], f);
			}
		}
	}
	state ret = *min_element(dp[m - 1].begin(), dp[m - 1].end());
	cout << sum << ' ' << ret.t << endl;
	for (int i = 0; i < m; i++) cout << ret.v[i] + 1 << endl;
	return 0;
}