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  • 【bzoj1977】【严格次小生成树】倍增维护链上最大次大值

    这里写图片描述
    (上不了p站我要死了,侵权度娘背锅)

    Description
    小 C 最近学了很多最小生成树的算法,Prim 算法、Kurskal 算法、消圈算法等等。 正当小 C 洋洋得意之时,小 P 又来泼小 C 冷水了。小 P 说,让小 C 求出一个无向图的次小生成树,而且这个次小生成树还得是严格次小的,也就是说: 如果最小生成树选择的边集是 EM,严格次小生成树选择的边集是 ES,那么需要满足:
    ∑value(e) (e∈EM)< ∑value(e)(e∈ES)(value(e) 表示边 e的权值)
    这下小 C 蒙了,他找到了你,希望你帮他解决这个问题。
    Input
    第一行包含两个整数N 和M,表示无向图的点数与边数。 接下来 M行,每行 3个数x y z 表示,点 x 和点y之间有一条边,边的权值为z。
    Output
    包含一行,仅一个数,表示严格次小生成树的边权和。(数据保证必定存在严格次小生成树)
    Sample Input
    5 6
    1 2 1
    1 3 2
    2 4 3
    3 5 4
    3 4 3
    4 5 6
    Sample Output
    11
    HINT
    数据中无向图无自环; 50% 的数据N≤2 000 M≤3 000; 80% 的数据N≤50 000 M≤100 000; 100% 的数据N≤100 000 M≤300 000 ,边权值非负且不超过 10^9 。

    多写写最小生成树的题,壮胆子

    当得到最小生成树后,我们考虑用其他边来代替最小生成树中的边,而这个边一定是替换树上u到v的链上的最大的边,这样才能使差值最小。对每条边都处理一次,得出最小的差值,加上原来最小生成树的权值和,就是答案。

    因为是严格次小,所以如果只查询链上最大值,很可能会出现链上最大值等于当前边,这样就没有意义了,所以还要维护链上次大值。

    其实次大值并不难求。考虑用倍增维护链上值,则转移合并时
    cmaxn=max( min( maxn1 , maxn2 ) , max ( cmaxn1,cmaxn2 ) )

    倍增写熟了还是蛮好用的

    1A代码:

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    #define ll long long
    using namespace std;
    
    template <typename T>inline void read(T &res){
        T k=1,x=0;char ch=0;
        while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')k=-1;ch=getchar();}
        while(ch>='0'&&ch<='9'){x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';ch=getchar();}
        res=k*x;
    }
    
    const int N=100000+5;
    const int M=300000+5;
    
    int n,m,fa[N];
    int head[N],end[2*N],val[2*N],nxt[2*N],hh=0;
    int est[N][19],er[N][19],anc[N][19],dep[N];
    bool exi[M];
    struct node{
        int x,y;
        ll z;
    }e[M];
    
    bool cmp(const node &a,const node &b){
        return a.z<b.z;
    }
    int getfa(int x){
        if(fa[x]==x) return x;
        return fa[x]=getfa(fa[x]);
    }
    void adde(int a,int b,int v){
        hh++;
        end[hh]=b;
        val[hh]=v;
        nxt[hh]=head[a];
        head[a]=hh;
    }
    void dfs(int u,int f){
        dep[u]=dep[f]+1;
        anc[u][0]=f;
        for(int i=1;i<=17;i++){
            anc[u][i]=anc[anc[u][i-1]][i-1];
            est[u][i]=max(est[u][i-1],est[anc[u][i-1]][i-1]);
            er[u][i]=max(min(est[u][i-1],est[anc[u][i-1]][i-1]),max(er[u][i-1],er[anc[u][i-1]][i-1]));
        }
        for(int i=head[u];i;i=nxt[i]){
            int v=end[i];
            if(v==f) continue;
            est[v][0]=val[i];
            er[v][0]=0;
            dfs(v,u);
        }
    }
    void getans(int &maxn,int &cmaxn,int u,int v){
        maxn=cmaxn=0;
        if(dep[u]<dep[v]) swap(u,v);
        for(int i=0,k=dep[u]-dep[v];k;k>>=1,i++)
            if(k&1){
                u=anc[u][i];
                cmaxn=max(min(maxn,est[u][i]),max(cmaxn,er[u][i]));
                maxn=max(maxn,est[u][i]);
            }
        if(u==v) return;
        for(int i=17;i>=0;i--){
            if(anc[u][i]==anc[v][i]) continue;
            cmaxn=max(min(maxn,est[u][i]),max(cmaxn,er[u][i]));
            maxn=max(maxn,est[u][i]);
            u=anc[u][i];
            cmaxn=max(min(maxn,est[v][i]),max(cmaxn,er[v][i]));
            maxn=max(maxn,est[v][i]);
            v=anc[v][i];
        }
        cmaxn=max(min(maxn,est[u][0]),max(cmaxn,er[u][0]));
        maxn=max(maxn,est[u][0]);
        u=anc[u][0];
        cmaxn=max(min(maxn,est[v][0]),max(cmaxn,er[v][0]));
        maxn=max(maxn,est[v][0]);
        v=anc[v][0];
    }
    int main(){
        read(n),read(m);
        for(int i=1;i<=m;i++) read(e[i].x),read(e[i].y),read(e[i].z);
        sort(e+1,e+m+1,cmp);
        for(int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
        ll ans=0;
        for(int i=1;i<=m;i++){
            int tmp1=getfa(e[i].x),tmp2=getfa(e[i].y);
            if(tmp1==tmp2) continue;
            exi[i]=1;
            adde(e[i].x,e[i].y,e[i].z),adde(e[i].y,e[i].x,e[i].z);
            fa[tmp1]=tmp2;
            ans+=e[i].z;
        }
        dfs(1,1);
        ll delta=1e9+7;
        for(int i=1;i<=m;i++){
            if(exi[i]) continue;
            int maxn,cmaxn;
            getans(maxn,cmaxn,e[i].x,e[i].y);
            if(maxn==e[i].z) delta=min(delta,e[i].z-cmaxn);
            else delta=min(delta,e[i].z-maxn);
        }
        cout<<ans+delta<<endl;
        return 0;
    }
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