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  • 次小生成树(SST)

    次小生成树(SST)

    题目背景

    Awson是某国际学校信竞组的一只菜鸡。Awson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Awson洋洋得意之时,信竞组其他大佬又来泼Awson冷水了。

    题目描述

    他们说,让Awson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) 表示边 e的权值)这下Awson蒙了,他找到

     

    了你,希望你帮他解决这个问题。

    输入输出格式

    输入格式:

    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。

    输出格式:

    包含一行,可能是一个数或者是一串字符:

    若存在严格的次小生成树,输出一个数,表示严格次小生成树的边权和。

    若不存在最小生成树,输出”No MST!”(半角字符,不含引号)。

    若不存在严格的次小生成树,输出”No SST!”(半角字符,不含引号)。

    输入输出样例

    输入样例:

    5 6
    1 2 1
    1 3 2
    2 4 3
    3 5 4
    3 4 3
    4 5 6

    输出样例:

    11

    说明

    样例解释:

    最小生成树边权和为10,严格的次小生成树边权和为11。

    数据规模:

    50%的数据N≤2 000, M≤3 000;

    80%的数据N≤10 000 ,M≤100 000;

    100%的数据N≤50 000 ,M≤300 000,边权值非负且不超过 109,数据中无向图无自环 。

    题解:

    三种次小生成树的算法只能用LCA做,Prim会爆空间爆内存,Kruskal只能求非严格的次小生成树。

    唯一比较麻烦的是要求求出严格的次小生成树。所以处理的时候除了要求出路径上的最大边,还要求出次大边。

    这题50%的数据暴力直接水过去。

     

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #define inf (2000000000)
    using namespace std;
    typedef long long lol;
    lol n,m,tot,ans=inf,mmax,mmin,cnt;
    bool v[300005];
    struct student{lol u,v,c;}a[300005];
    bool cmp(const student a,const student b){return a.c<b.c;}
    lol head[50001],size=1;
    struct node{lol next,to,dis;}edge[300005];
    void putin(lol from,lol to,lol dis){size++;edge[size].to=to;edge[size].next=head[from];edge[size].dis=dis;head[from]=size;}
    void in(lol from,lol to,lol dis){putin(from,to,dis);putin(to,from,dis);}
    lol father[50005];
    lol find(lol x){if(father[x]==x)return x;else return father[x]=find(father[x]);}
    lol fa[50005][25],vis[50005],depth[50005],dis[50005][25],dist[50005][25];
    void dfs(lol r)
    {
        vis[r]=1;lol i;
        for(i=head[r];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            lol y=edge[i].to;
            if(!vis[y]){depth[y]=depth[r]+1;fa[y][0]=r;dis[y][0]=edge[i].dis;dfs(y);}
        }
    }
    void make()
    {
        lol i,j,len=log2(n);
        for(j=1;j<=len;j++)
        {
            for(i=1;i<=n;i++)
            {
                dis[i][j]=max(dis[fa[i][j-1]][j-1],dis[i][j-1]);
                
                if(dis[fa[i][j-1]][j-1]!=dis[i][j-1])dist[i][j]=dis[fa[i][j-1]][j-1]+dis[i][j-1]-dis[i][j];
                dist[i][j]=max(dist[i][j],max(dist[fa[i][j-1]][j-1],dist[i][j-1]));
                fa[i][j]=fa[fa[i][j-1]][j-1];
            }
        }
    }
    void RMQ(lol x,lol y)
    {
        mmax=0;mmin=0;
        lol i,op=log2(n);
        if(depth[x]<depth[y])swap(x,y);
        for(i=op;i>=0;i--)
        if(depth[fa[x][i]]>=depth[y])
        {
            if(mmax!=dis[x][i])mmin=max(mmin,min(mmax,dis[x][i]));
            mmin=max(mmin,dist[x][i]);
            mmax=max(mmax,dis[x][i]);
            x=fa[x][i];
        }
        if(x!=y)
        {
            for(i=op;i>=0;i--)
            if(fa[x][i]!=fa[y][i])
            {
                if(mmax!=dis[x][i])mmin=max(mmin,min(mmax,dis[x][i]));
                mmin=max(mmin,dist[x][i]);
                mmax=max(mmax,dis[x][i]);
                if(mmax!=dis[y][i])mmin=max(mmin,min(mmax,dis[y][i]));
                mmin=max(mmin,dist[y][i]);
                mmax=max(mmax,dis[y][i]);
                x=fa[x][i];y=fa[y][i];
            }
            if(mmax!=dis[x][0])mmin=max(mmin,min(mmax,dis[x][0]));
            mmin=max(mmin,dist[x][0]);
            mmax=max(mmax,dis[x][0]);
            if(mmax!=dis[y][0])mmin=max(mmin,min(mmax,dis[y][0]));
            mmin=max(mmin,dist[y][0]);
            mmax=max(mmax,dis[y][0]);
            x=fa[x][0];y=fa[y][0];
        }
        return;
    }
    lol gi()
    {
        lol ans=0,f=1;
        char i=getchar();
        while(i<'0'||i>'9'){if(i=='-')f=-1;i=getchar();}
        while(i>='0'&&i<='9'){ans=ans*10+i-'0';i=getchar();}
        return ans*f;
    }
    int main()
    {
        freopen("SST.in","r",stdin);
        freopen("SST.out","w",stdout);
        lol i,j;
        n=gi();m=gi();
        memset(head,-1,sizeof(head));
        for(i=1;i<=n;i++)father[i]=i;
        for(i=1;i<=m;i++){a[i].u=gi();a[i].v=gi();a[i].c=gi();}
        sort(a+1,a+m+1,cmp);
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            lol p=find(a[i].u),q=find(a[i].v);
            if(p!=q){v[i]=1;father[p]=q;in(a[i].u,a[i].v,a[i].c);cnt++;tot+=a[i].c;}
        }
        if(cnt!=n-1)
        {
            printf("No MST!
    ");
            return 0;
        }
        dfs(1);make();
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            if(!v[i])
            {
                RMQ(a[i].u,a[i].v);
                if(a[i].c!=mmax)ans=min(ans,a[i].c-mmax);
                if(a[i].c==mmax&&mmin!=0)ans=min(ans,a[i].c-mmin);
            }
        }
        if(ans==inf)printf("No SST!
    ");
        else printf("%lld
    ",tot+ans);
        return 0;
    }

     

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/huangdalaofighting/p/7257676.html
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