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  • [洛谷P4172] WC2006 水管局长

    问题描述

    SC省MY市有着庞大的地下水管网络,嘟嘟是MY市的水管局长(就是管水管的啦),嘟嘟作为水管局长的工作就是:每天供水公司可能要将一定量的水从x处送往y处,嘟嘟需要为供水公司找到一条从A至B的水管的路径,接着通过信息化的控制中心通知路径上的水管进入准备送水状态,等到路径上每一条水管都准备好了,供水公司就可以开始送水了。嘟嘟一次只能处理一项送水任务,等到当前的送水任务完成了,才能处理下一项。

    在处理每项送水任务之前,路径上的水管都要进行一系列的准备操作,如清洗、消毒等等。嘟嘟在控制中心一声令下,这些水管的准备操作同时开始,但由于各条管道的长度、内径不同,进行准备操作需要的时间可能不同。供水公司总是希望嘟嘟能找到这样一条送水路径,路径上的所有管道全都准备就绪所需要的时间尽量短。嘟嘟希望你能帮助他完成这样的一个选择路径的系统,以满足供水公司的要求。另外,由于MY市的水管年代久远,一些水管会不时出现故障导致不能使用,你的程序必须考虑到这一点。

    不妨将MY市的水管网络看作一幅简单无向图(即没有自环或重边):水管是图中的边,水管的连接处为图中的结点。

    输入格式

    输入文件第一行为3个整数:N, M, Q分别表示管道连接处(结点)的数目、目前水管(无向边)的数目,以及你的程序需要处理的任务数目(包括寻找一条满足要求的路径和接受某条水管坏掉的事实)。

    以下M行,每行3个整数x, y和t,描述一条对应的水管。x和y表示水管两端结点的编号,t表示准备送水所需要的时间。我们不妨为结点从1至N编号,这样所有的x和y都在范围[1, N]内。

    以下Q行,每行描述一项任务。其中第一个整数为k:若k=1则后跟两个整数A和B,表示你需要为供水公司寻找一条满足要求的从A到B的水管路径;若k=2,则后跟两个整数x和y,表示直接连接x和y的水管宣布报废(保证合法,即在此之前直接连接x和y尚未报废的水管一定存在)。

    输出格式

    按顺序对应输入文件中每一项k=1的任务,你需要输出一个数字和一个回车/换行符。该数字表示:你寻找到的水管路径中所有管道全都完成准备工作所需要的时间(当然要求最短)。

    样例输入

    4 4 3
    1 2 2
    2 3 3
    3 4 2
    1 4 2
    1 1 4
    2 1 4
    1 1 4

    样例输出

    2
    3

    数据范围

    N ≤ 1000
    M ≤ 100000
    Q ≤ 100000
    测试数据中宣布报废的水管不超过5000条;且任何时候我们考虑的水管网络都是连通的。

    解析

    分析一下题目中的模型。假设没有删边的操作,那么要维护两点之间路径上的最大值最小,可以用最小生成树来做。但是当加了删边的操作后,最小生成树就变成动态的了。yy一下,这似乎可以用LCT来做。那么就用LCT维护最小生成树的边的最大值。考虑到删边并不好操作(删完后还要重构生成树才能维护),我们不妨倒过来思考,把最终状态的最小生成树求出,然后把删边操作当做加边,每次加入边((u,v))时,都把(u,v)之间的最大值与加入边的权值做比较,如果最大值大于权值,则删除最大边后加入新边,,否则什么都不做。询问时直接查找即可。

    但是,实现起来仍然有困难。因为LCT维护的是点,而这里要求的是边。因此,我们化边为点,将边权变为点权。实现时,可以用map将一条边映射为一个点的编号来实现。

    代码

    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <algorithm>
    #include <map>
    #define N 1000002
    using namespace std;
    struct edge{
    	int u,v,w;
    }e[N];
    struct task{
    	int op,x,y,id;
    }a[N];
    int n,m,q,i,son[N][2],fa[N],val[N],dat[N],f[N],s[N],ans[N];
    bool r[N],del[N];
    map<pair<int,int>,int> id;
    bool unroot(int x)
    {
    	return son[fa[x]][0]==x||son[fa[x]][1]==x;
    }
    void flip(int x)
    {
    	swap(son[x][0],son[x][1]);
    	r[x]^=1;
    }
    void update(int x)
    {
    	dat[x]=val[x];
    	if(e[dat[son[x][0]]].w>e[dat[x]].w) dat[x]=dat[son[x][0]];
    	if(e[dat[son[x][1]]].w>e[dat[x]].w) dat[x]=dat[son[x][1]];
    }
    void spread(int x)
    {
    	if(r[x]){
    		r[x]=0;
    		if(son[x][0]) flip(son[x][0]);
    		if(son[x][1]) flip(son[x][1]);
    	}
    }
    void rotate(int x)
    {
    	int y=fa[x],z=fa[y],p=(son[y][1]==x),w=son[x][p^1];
    	if(unroot(y)) son[z][son[z][1]==y]=x;
    	son[x][p^1]=y;son[y][p]=w;
    	if(w) fa[w]=y;
    	fa[y]=x;fa[x]=z;
    	update(y);
    }
    void splay(int x)
    {
    	int y=x,z,top=0;
    	s[++top]=y;
    	while(unroot(y)) s[++top]=y=fa[y];
    	while(top) spread(s[top--]);
    	while(unroot(x)){
    		y=fa[x];z=fa[y];
    		if(unroot(y)) rotate((son[y][1]==x)^(son[z][1]==y)?x:y);
    		rotate(x);
    	}
    	update(x);
    }
    void access(int x)
    {
    	for(int y=0;x;y=x,x=fa[x]){
    		splay(x);
    		son[x][1]=y;
    		update(x);
    	}
    }
    void makeroot(int x)
    {
    	access(x);splay(x);
    	flip(x);
    }
    int findroot(int x)
    {
    	access(x);splay(x);
    	while(son[x][0]) update(x),x=son[x][0];
    	splay(x);
    	return x;
    }
    void split(int x,int y)
    {
    	makeroot(x);
    	access(y);splay(y);
    }
    void link(int x,int y)
    {
    	makeroot(x);
    	if(findroot(y)!=x) fa[x]=y;
    }
    void cut(int x,int y)
    {
    	makeroot(x);
    	if(findroot(y)==x&&fa[y]==x&&!son[y][0]){
    		fa[y]=son[x][1]=0;
    		update(x);
    	}
    }
    int my_comp(const edge &x,const edge &y)
    {
    	return x.w<y.w;
    }
    int find(int x)
    {
    	if(f[x]!=x) f[x]=find(f[x]);
    	return f[x];
    }
    void Kruscal()
    {
    	int cnt=n;
    	for(int i=1;i<=n;i++) f[i]=i;
    	for(int i=1;i<=m;i++){
    	    if(cnt==1) break;
    		if(!del[i]){
    			int f1=find(e[i].u),f2=find(e[i].v);
    			if(f1!=f2){
    				f[f1]=f2;
    				link(e[i].u,i+n);link(e[i].v,i+n);
    				cnt--;
    			}
    		}
    	}
    }
    int main()
    {
    	cin>>n>>m>>q;
    	for(i=1;i<=m;i++){
    		cin>>e[i].u>>e[i].v>>e[i].w;
    		if(e[i].u>e[i].v) swap(e[i].u,e[i].v);
    	}
    	sort(e+1,e+m+1,my_comp);
    	for(i=1;i<=m;i++) id[make_pair(e[i].u,e[i].v)]=i;
    	for(i=1;i<=q;i++){
    		cin>>a[i].op>>a[i].x>>a[i].y;
    		if(a[i].x>a[i].y) swap(a[i].x,a[i].y);
    		if(a[i].op==2){
    			int tmp=id[make_pair(a[i].x,a[i].y)];
    			a[i].id=tmp;
    			del[tmp]=1;
    		}
    	}
    	for(i=1;i<=n+m;i++){
    		if(i>n) val[i]=dat[i]=i-n;
    	}
    	Kruscal();
    	for(i=q;i>=1;i--){
    		if(a[i].op==1){
    			split(a[i].x,a[i].y);
    			ans[i]=e[dat[a[i].y]].w;
    		}
    		else{
    			split(a[i].x,a[i].y);
    			int id=a[i].id,tmp=dat[a[i].y];
    			if(e[id].w<e[tmp].w){
    				cut(e[tmp].u,tmp+n);cut(e[tmp].v,tmp+n);
    				link(a[i].x,id+n);link(a[i].y,id+n);
    			}
    		}
    	}
    	for(i=1;i<=q;i++){
    		if(a[i].op==1) cout<<ans[i]<<endl;
    	}
    	return 0;
    }
    
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