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  • 【BZOJ2238】Mst 最小生成树+LCA+堆

    【BZOJ2238】Mst

    Description

    给出一个N个点M条边的无向带权图,以及Q个询问,每次询问在图中删掉一条边后图的最小生成树。(各询问间独立,每次询问不对之后的询问产生影响,即被删掉的边在下一条询问中依然存在)

    Input

    第一行两个正整数N,M(N<=50000,M<=100000)表示原图的顶点数和边数。
    下面M行,每行三个整数X,Y,W描述了图的一条边(X,Y),其边权为W(W<=10000)。保证两点之间至多只有一条边。
    接着一行一个正整数Q,表示询问数。(1<=Q<=100000)
    下面Q行,每行一个询问,询问中包含一个正整数T,表示把编号为T的边删掉(边从1到M按输入顺序编号)。

    Output

    Q行,对于每个询问输出对应最小生成树的边权和的值,如果图不连通则输出“Not connected”

    Sample Input

    4 4
    1 2 3
    1 3 5
    2 3 9
    2 4 1
    4
    1
    2
    3
    4

    Sample Output

    15
    13
    9
    Not connected
    样例解释:

    数据规模:
    10%的数据N,M,Q<=100。
    另外30%的数据,N<=1000
    100%的数据如题目。

    题解:先求出最小生成树,如果删掉的是非树边,则不用管;如果删掉的是树边,则我们要用能覆盖它的,权值最小的非树边来替换它。这个可以用树剖+线段树维护,也可以离线+堆来搞。

    方法是,对于非树边a-b,v,求出树上的lca为c,那么在a和b的堆中加入v,在c的vector中加入v,然后DFS一遍,将儿子节点的堆与父亲合并,合并时采用启发式合并。再将vector中记录的权值都在堆中删除掉即可。此外,本题的堆是可删除的堆,实现方法可以参见代码。

    坑点:原图可能一开始就不连通。

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <iostream>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    const int maxn=50010;
    int n,m,Q,sum,cnt;
    struct edge
    {
    	int a,b,c,org;
    }p[maxn<<1];
    int fa[18][maxn],Log[maxn],dep[maxn],pos[maxn<<1],to[maxn<<1],next[maxn<<1],head[maxn],rt[maxn],ans[maxn],f[maxn];
    int used[maxn<<1];
    struct heap
    {
    	priority_queue<int> A,B;
    	void pop()
    	{
    		while(!B.empty()&&A.top()==B.top())	A.pop(),B.pop();
    		A.pop();
    	}
    	void erase(int x)	{B.push(-x);}
    	void push(int x)	{A.push(-x);}
    	int top()
    	{
    		while(!B.empty()&&A.top()==B.top())	A.pop(),B.pop();
    		return -A.top();
    	}
    	int size()	{return A.size()-B.size();}
    }q[maxn];
    vector<int> v[maxn];
    bool cmp(const edge &a,const edge &b)
    {
    	return a.c<b.c;
    }
    inline void add(int a,int b)
    {
    	to[cnt]=b,next[cnt]=head[a],head[a]=cnt++;
    }
    void dfs(int x)
    {
    	for(int i=head[x];i!=-1;i=next[i])	if(to[i]!=fa[0][x])	fa[0][to[i]]=x,dep[to[i]]=dep[x]+1,dfs(to[i]);
    }
    void dfs2(int x)
    {
    	for(int a,b,i=head[x];i!=-1;i=next[i])	if(to[i]!=fa[0][x])
    	{
    		dfs2(to[i]),a=rt[x],b=rt[to[i]];
    		if(q[a].size()>q[b].size())	while(q[b].size())	q[a].push(q[b].top()),q[b].pop();
    		else
    		{
    			rt[x]=rt[to[i]];
    			while(q[a].size())	q[b].push(q[a].top()),q[a].pop();
    		}
    	}
    	for(int i=0;i<(int)v[x].size();i++)	q[rt[x]].erase(v[x][i]),q[rt[x]].erase(v[x][i]);
    	ans[x]=!q[rt[x]].size()?-1:q[rt[x]].top();
    }
    inline int rd()
    {
    	int ret=0,f=1;	char gc=getchar();
    	while(gc<'0'||gc>'9')	{if(gc=='-')f=-f;	gc=getchar();}
    	while(gc>='0'&&gc<='9')	ret=ret*10+gc-'0',gc=getchar();
    	return ret*f;
    }
    inline int lca(int a,int b)
    {
    	if(dep[a]<dep[b])	swap(a,b);
    	for(int i=Log[dep[a]-dep[b]];i>=0;i--)	if(dep[fa[i][a]]>=dep[b])	a=fa[i][a];
    	if(a==b)	return a;
    	for(int i=Log[dep[a]];i>=0;i--)	if(fa[i][a]!=fa[i][b])	a=fa[i][a],b=fa[i][b];
    	return fa[0][a];
    }
    int find(int x)
    {
    	return (f[x]==x)?x:(f[x]=find(f[x]));
    }
    int main()
    {
    	n=rd(),m=rd();
    	int i,j,a,b,c;
    	for(i=1;i<=m;i++)	p[i].a=rd(),p[i].b=rd(),p[i].c=rd(),p[i].org=i;
    	for(i=1;i<=n;i++)	f[i]=rt[i]=i;
    	sort(p+1,p+m+1,cmp);
    	memset(head,-1,sizeof(head));
    	for(i=1;i<=m;i++)
    	{
    		a=find(p[i].a),b=find(p[i].b),pos[p[i].org]=i;
    		if(a!=b)	f[a]=b,add(p[i].a,p[i].b),add(p[i].b,p[i].a),sum+=p[i].c,used[i]=1;
    	}
    	if(cnt!=(n-1)<<1)
    	{
    		Q=rd();
    		for(i=1;i<=Q;i++)	printf("Not connected
    ");
    		return 0;
    	}
    	dep[1]=1,dfs(1);
    	for(i=2;i<=n;i++)	Log[i]=Log[i>>1]+1;
    	for(j=1;(1<<j)<=n;j++)	for(i=1;i<=n;i++)	fa[j][i]=fa[j-1][fa[j-1][i]];
    	for(i=1;i<=m;i++)	if(!used[i])
    	{
    		a=p[i].a,b=p[i].b,c=lca(a,b);
    		q[a].push(p[i].c),q[b].push(p[i].c),v[c].push_back(p[i].c);
    	}
    	dfs2(1);
    	Q=rd();
    	for(i=1;i<=Q;i++)
    	{
    		a=pos[rd()];
    		if(!used[a])	printf("%d
    ",sum);
    		else
    		{
    			b=p[a].a,c=p[a].b;
    			if(dep[b]<dep[c])	b=c;	
    			if(ans[b]==-1)	printf("Not connected
    ");
    			else	printf("%d
    ",sum+ans[b]-p[a].c);
    		}
    	}
    	return 0;
    }//4 4 1 2 3  1 3 5  2 3 9  2 4 1  4  1  2  3  4
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