SDOI2012 集合

SDOI2012 集合

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题意

小H在学习“集合与图论”的时候遇到了一个问题，他思考了很久依然无法很好完成这个问题。于是他只好来求助你了，给出n个点m条边的带权无向图（即每条无向边上都有一个权值），有3个集合A、B、C。一开始无向图中所有点都属于A集合，有如下9种操作：

MoveA x：表示将第x个点从所在集合中删除，并加入至A集合。

MoveB x：表示将第x个点从所在集合中删除，并加入至B集合。

MoveC x：表示将第x个点从所在集合中删除，并加入至C集合。

AskAA：询问两个端点都属于A集合的所有边中最小的权值是多少。

AskAB：询问两个端点分别属于A集合和B集合的所有边中最小的权值是多少。

AskAC：询问两个端点分别属于A集合和C集合的所有边中最小的权值是多少。

AskBB：询问两个端点都属于B集合的所有边中最小的权值是多少。

AskBC：询问两个端点分别属于B集合和C集合的所有边中最小的权值是多少。

AskCC：询问两个端点都属于C集合的所有边中最小的权值是多少。

你能帮助他解决这个问题吗？

数据范围:

对于其中20%的数据，满足n<=50, m<=2500, q<=2500。

对于另外30%的数据，满足n<=100, m<=10000, q<=20000。

对于另外50%的数据，满足n<=100000,m<=500000,q<=100000。且无向图上任意两个点之间至多能选出3条不相交的路径。

题解

一道数据太水的好题啊……
首先我们考虑如何在树上维护这个东西，发现我们只需要对于每一个点，将其孩子节点边权放入该点对应颜色的集合中，然后再维护一个全局的(set)来维护每一种询问的答案即可。修改的时候只需要更新孩子节点和父亲节点就可以了。然后我们考虑这个题的特殊性质，任意两点之间至多能够选出3条不相交的路径。这个性质看起来并没有什么卵用，但是我们考虑将这条路径看成网络流的一条增广路，然后这个题的性质就相当于任意两个点之间最大流为3。考虑我们进行最小生成树的过程，每做一次最小生成树，两点之间的最大流最少会减少1，那么我们至多可以将这个图分成三棵生成森林，这样我们将其分成三棵森林之后，就可以分开来维护，然后一起取个max就行了。

Code

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 500;
const int M = 5e5 + 500;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
typedef pair<int, int> P;
#define fi first
#define se second
#define mk make_pair
int n, m, q;
struct edge {
  int u, v, w;
  bool operator < (const edge &rhs) const {
    return w < rhs.w;
  }
}E[M];

int Turn(int a, int b) {
  if(a > b) swap(a, b);
  if(a == 0 && b == 0) return 0;
  if(a == 0 && b == 1) return 1;
  if(a == 0 && b == 2) return 2;
  if(a == 1 && b == 1) return 3;
  if(a == 1 && b == 2) return 4;
  if(a == 2 && b == 2) return 5;
}
struct Edge {
  int to, w, idx;
};
vector<Edge> F[N];

namespace Solver1 {
  multiset<edge> S[6];

  vector<P> G[N];
  int col[N];

  void Delete(int x) {
    for(int j = 0; j < (int)G[x].size(); j++) {
      int to = G[x][j].fi, id = G[x][j].se;
      int pos = Turn(col[x], col[to]);
      S[pos].erase(E[id]);
    }
  }

  void Insert(int x) {
    for(int j = 0; j < (int)G[x].size(); j++) {
      int to = G[x][j].fi, id = G[x][j].se;
      int pos = Turn(col[x], col[to]);
      S[pos].insert(E[id]);
    }
  }
  
  void main() {
    for(int i = 1; i <= m; i++) {
      S[0].insert(E[i]);
      int u = E[i].u, v = E[i].v;
      G[u].push_back(mk(v, i));
      G[v].push_back(mk(u, i));
    }
    for(int i = 1; i <= q; i++) {
      char s[10];
      scanf("%s",s);
      if(s[0] == 'A') {
        int a = s[3] - 'A', b = s[4] - 'A';
        int pos = Turn(a, b);
        if(!S[pos].size()) puts("No Found!");
        else printf("%d
", (*S[pos].begin()).w);
      }
      else {
        int x, pos = s[4] - 'A';
        scanf("%d", &x);
        Delete(x);
        col[x] = pos;
        Insert(x);
      }
    }
  }
}

namespace Solver2 {
  int vis[M];
  struct Tree {
    int fa[N], ret[N][6], v[N], c[N];
    vector<int> G[N], rt;
    multiset<int> col[N][3], C[6];

    void Dfs(int o, int f) {
      // cerr << "o:" << o << " f:" << f << endl;
      fa[o] = f;
      memset(ret[o], 0x3f, sizeof ret[o]);
      for(int i = 0; i < (int)F[o].size(); i++) {
        Edge& e = F[o][i];
        if(e.to == f || vis[e.idx] || fa[e.to]) continue;
        vis[e.idx] = 1; v[e.to] = e.w;
        G[o].push_back(e.to); col[o][0].insert(e.w);
        ret[o][0] = min(ret[o][0], e.w);
        Dfs(e.to, o);
      }
      if(ret[o][0] < inf) C[0].insert(ret[o][0]);
    }
       
    void Build() {
      for(int i = 1; i <= n; i++) {
        if(!fa[i]) {
          Dfs(i, -1), rt.push_back(i);
        }
      }
    }

    void Update(int o) {
      for(int i = 0; i < 6; i++) {
        if(ret[o][i] == inf) continue;
        C[i].erase(C[i].find(ret[o][i])); ret[o][i] = inf;
      }
      for(int i = 0; i < 3; i++) {
        int pos = Turn(c[o], i);
        if(!col[o][i].size()) ret[o][pos] = inf;
        else ret[o][pos] = *col[o][i].begin(), C[pos].insert(ret[o][pos]);
      }
    }

    void Modify(int o, int co) {
      if(c[o] == co) return ;
      if(~fa[o]) {
        col[fa[o]][c[o]].erase(col[fa[o]][c[o]].find(v[o]));
        c[o] = co;
        col[fa[o]][c[o]].insert(v[o]); 
        Update(fa[o]); Update(o);
      }
      else c[o] = co, Update(o);
    }

    int Query(int co) {
      if(!C[co].size()) return -1;
      return *C[co].begin();
    }
  }T[3];
  
  void main() {
    for(int i = 1; i <= m; i++) {
      int u = E[i].u, v = E[i].v, w = E[i].w;
      F[u].push_back((Edge) {v, w, i});
      F[v].push_back((Edge) {u, w, i});
    }
    for(int i = 0; i < 3; i++) T[i].Build();
    for(int i = 1; i <= q; i++) {
      char s[10];
      scanf("%s",s);
      if(s[0] == 'A') {
        int a = s[3] - 'A', b = s[4] - 'A';
        int pos = Turn(a, b);
        int ans = inf;
        for(int j = 0; j < 3; j++) {
          int ret = T[j].Query(pos);
          if(~ret) ans = min(ans, ret);
        }
        if(ans == inf) puts("No Found!");
        else printf("%d
", ans);
      }
      else {
        int x, pos = s[4] - 'A';
        scanf("%d", &x);
        for(int j = 0; j < 3; j++) {
          T[j].Modify(x, pos);
        }
      }
    }
  }
}

namespace Solver3 {
  int col[N];
  void main() {
    sort(E + 1, E + 1 + m);
    for(int i = 1; i <= q; i++) {
      char s[10];
      scanf("%s",s);
      if(s[0] == 'A') {
        int a = s[3] - 'A', b = s[4] - 'A';
        int pos = Turn(a, b);
        int f = 0;
        for(int j = 1; j <= m; j++) {
          int u = E[j].u, v = E[j].v;
          if(Turn(col[u], col[v]) == pos) {
            printf("%d
", E[j].w);
            f = 1;
            break;
          }
        }
        if(!f) puts("No Found!");
      }
      else {
        int x, pos = s[4] - 'A';
        scanf("%d", &x);
        col[x] = pos;
      }
    }
  }
}

int main() {
  scanf("%d%d",&n, &m);
  for(int i = 1; i <= m; i++) scanf("%d%d%d", &E[i].u, &E[i].v, &E[i].w);
  scanf("%d", &q);
  if(n <= 100 && m <= 10000 && q <= 20000) Solver3::main();
  else Solver2::main();
  return 0;
}