Online Judge：NOIP2016十连测第一场 T3
Label：虚点，bfs，dfs
题目描述
说明/提示
对于100%数据,(n<=200000)，(m<=300000)，(val_i<=2^{20})
题解
既然是二进制，只有当(val_j)是(val_i)的子集时，i有一条连向j的边。
1.先来看看如果只有原图，也就是不考虑两两连边时怎么得到每个点离源点1的距离？
很明显跑个最短路。但由于边权都为1，就不用跑(dijkstra/spfa)什么的了，直接一遍(O(N))的(bfs)就可以了。
2.考虑两两连边时怎么做？
如果直接两两判断能否连边是(O(N^2))，时间和空间都承受不了。
考虑设置虚点，也就是将边(u->v)，转化为(u->val_u->...->val_v->v)。先别在意上面这些边的方向。基本思想就是利用这些二进制数作为中间媒介来模拟连边，根据(val_i)的数据范围，顶多只有(2^{20}=1048576)个数字，这看起来似乎比较可做。
令(dis[])表示每个点离源点1的距离，由于虚点相当于媒介，我们并不将其计入距离中，所以数组大小开((N))。初始时将(dis[])初始化为-1，源点(dis[1]=0)。
设现在(bfs)的队首元素为(x)。
按照原来的思路，设(x)两两连边时能连向实点(y)（(val_j∈val_i)），如果之前没有访问过(y)（也就是(dis[y]==-1)）则(dis[y]=dis[x]+1)。按照bfs的流程走，还应该将(y)加进队列末去。所以如何去在可行的时间内去模拟呢？直接套一个(dfs)，去暴力枚举(val_x)的子集，当然如果真的这样做每次取出队首后，时间复杂度都是(O(val_x的子集数))，一定会T。回到刚才采取(bfs)来搜最短路的思路，如果某个点第一次被访问到，那当前这个准备更新的距离就是他到源点的最短路，所以直接记忆化一下，只有当当前二进制数没有被(mark)时才继续dfs子集。
这样每个二进制数最多只会被弄到一次。总的时间复杂度大致为(O(2^{20}+N+M))。
完整代码如下：
ps:下面代码中用(e)存实点与实点之间的原有有向边，用(g)存(val_i)指向(i)的有向边。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=200010,M=300010;
inline int read(){
int x=0;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9')c=getchar();
while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+(c^48),c=getchar();
return x;
}
struct Edge{
int to,nxt;
}e[M];//实点与实点
vector<int>g[1<<20];//虚点连向实点
int n,m,head[N],cnt;
inline void link(int u,int v){
e[++cnt].to=v,e[cnt].nxt=head[u];
head[u]=cnt;
}
queue<int>q;
int val[N],dis[N],mark[1<<20];
void boom(int now,int s,int lst){//解决子集
if(mark[now])return;
mark[now]=1;
for(int i=0;i<g[now].size();i++){
int y=g[now][i];
if(dis[y]==-1){
dis[y]=dis[s]+1;
q.push(y);
}
}
for(int i=lst+1;i<=20;i++)if((1<<i)&now)boom(now^(1<<i),s,lst+1);
}
void bfs(){
memset(dis,-1,sizeof(dis));
q.push(1);dis[1]=0;
while(!q.empty()){
int x=q.front();q.pop();
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt){
int y=e[i].to;
if(dis[y]==-1){
dis[y]=dis[x]+1;
q.push(y);
}
}
boom(val[x],x,-1);
}
}
int main(){
n=read(),m=read();
for(int i=1;i<=n;i++){
val[i]=read();
g[val[i]].push_back(i);
}
for(int i=1;i<=m;i++){
int u=read(),v=read();
link(u,v);
}
bfs();
for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d
",dis[i]);
}