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  • [noip2013]货车运输

    题目描述

    A国有n座城市,编号从1到n,城市之间有m条双向道路。每一条道路对车辆都有重量限制,简称限重。现在有q辆货

    车在运输货物,司机们想知道每辆车在不超过车辆限重的情况下,最多能运多重的货物。

    输入格式

    第一行有两个用一个空格隔开的整数n,m,表示A国有n座城市和m条道路。

    接下来m行每行3个整数x、y、z,每两个整数之间用一个空格隔开,表示从x号城市到y号城市有一条限重为z的道路。

    注意:x 不等于 y,两座城市之间可能有多条道路。

    接下来一行有一个整数q,表示有q辆货车需要运货。

    接下来q行,每行两个整数x、y,之间用一个空格隔开,表示一辆货车需要从x城市 运输货物到y城市,注意:x不等于y。

    0< N < 10,000,0< M < 50,000,0< Q < 30,000,0 < = z < = 100,000

    输出格式

    输出共有q行,每行一个整数,表示对于每一辆货车,它的最大载重是多少。

    如果货车不能到达目的地,输出-1。


    我们可以假设一开始没有边,然后我们加了边之后某辆车的起点和终点被连通了。那么这题可以用并查集来做。

    可以证明,我们往图中从大到小加入边,直到起点和终点连通时,这次加入的边就是答案。因为这条边是能让起点和终点连通的限重最大的边。这是处理一辆货车的做法。

    但是本题有q辆货车,q还不小。那么我们可以干脆让原图每个连通块里面的所有点都连通了,然后找出每辆货车的路径中限重最小的边即可。然后让所有点连通的方法就是从大到小加边,并且把加入边的两个点加入一个并查集中,最后会构建出一片生成树森林,一共n-1条边。如果你对Kruskal算法熟悉的话,你会发现这就是一个求最大生成树的问题。

    然后我们的下一步就是在最大生成树上求路径上边权最小值的问题。这里可以用倍增做,时间复杂度为O((N+Q)logN),再加上之前求最大生成树的复杂度就是:

    [O((N+Q)log_{2}N+Mlog_{2}M) ]

    无解就是起点终点不在一棵生成树中。

    #include<algorithm>
    #include<iostream>
    #include<cstring>
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #define maxn 10001
    #define maxm 50001
    using namespace std;
     
    struct node{
        int u,v,w;
        bool operator<(const node &b)const{ return w>b.w; }
    }b[maxm];
    struct edge{
        int to,dis,next;
        edge(){}
        edge(const int &_to,const int &_dis,const int &_next){ to=_to,dis=_dis,next=_next; }
    }e[maxn<<1];
    int head[maxn],k;
     
    int anc[maxn],dep[maxn];
    int fa[maxn][20],minedge[maxn][20],maxdep;
    int n,m,q;
     
    inline int read(){
        register int x(0),f(1); register char c(getchar());
        while(c<'0'||'9'<c){ if(c=='-') f=-1; c=getchar(); }
        while('0'<=c&&c<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48),c=getchar();
        return x*f;
    }
    inline void add(const int &u,const int &v,const int &w){ e[k]=edge(v,w,head[u]),head[u]=k++; }
     
    int get(int x){ return anc[x]==x?x:anc[x]=get(anc[x]); }
    void kruskal(){
        sort(b+1,b+1+m);
        for(register int i=1;i<=n;i++) anc[i]=i;
        for(register int i=1;i<=m;i++){
            int u=b[i].u,v=b[i].v,w=b[i].w;
            if(get(u)==get(v)) continue;
            anc[get(u)]=get(v);
            add(u,v,w),add(v,u,w);
        }
    }
     
    void dfs(int u){
        for(register int i=head[u];~i;i=e[i].next){
            int v=e[i].to;
            if(v==fa[u][0]) continue;
            fa[v][0]=u,minedge[v][0]=e[i].dis,dep[v]=dep[u]+1;
            for(register int i=1;i<=maxdep;i++) fa[v][i]=fa[fa[v][i-1]][i-1],minedge[v][i]=min(minedge[v][i-1],minedge[fa[v][i-1]][i-1]);
            dfs(v);
        }
    }
    inline int getmin(int u,int v){
        if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
        int ans=0x3f3f3f3f;
        for(register int i=maxdep;i>=0;i--) if(dep[fa[v][i]]>=dep[u]) ans=min(ans,minedge[v][i]),v=fa[v][i];
        if(u==v) return ans;
        for(register int i=maxdep;i>=0;i--) if(fa[u][i]!=fa[v][i]) ans=min(ans,min(minedge[u][i],minedge[v][i])),u=fa[u][i],v=fa[v][i];
        return min(ans,min(minedge[u][0],minedge[v][0]));
    }
     
    int main(){
        memset(head,-1,sizeof head);
        n=read(),m=read();
        for(register int i=1;i<=m;i++) b[i].u=read(),b[i].v=read(),b[i].w=read();
        kruskal();
     
        maxdep=(int)log(n)/log(2)+1;
        memset(minedge,0x3f,sizeof minedge);
        for(register int i=1;i<=n;i++) if(!dep[i]) dep[i]=1,dfs(i);
     
        q=read();
        for(register int i=1;i<=q;i++){
            int u=read(),v=read();
            if(get(u)!=get(v)) puts("-1");
            else printf("%d
    ",getmin(u,v));
        }
        return 0;
    }
    
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