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  • 洛谷2619/bzoj2654 Tree(凸优化+MST)

    bzoj的数据是真的水。。
    qwq
    由于本人还有很多东西不是很理解
    qwq
    所以这里只写一个正确的做法。

    首先,我们会发现,对于你选择白色边的数目,随着数目的上涨,斜率是单调升高的。

    那么这时候我们就可以考虑凸优化,也就是(wqs)二分来满足题目中所述的正好(k)条边的限制。

    我们(erf)一个(mid),然后让每一个白边的权值都加上(mid),然后跑(MST),看最后的选的白色边数,是否是大于等于(k)的,如果是,就调大(l),否则调小(r)

    由于最小生成树选择边的时候可能有一些玄学的错误,所以我们在(sort)的时候,对于权值相等的边,我们优先选择白边。

    那么通过(erf),之后,我们就能得到一个上界,也就是在当前的偏移量下,我们最多的选和1相连的边的个数。

    根据(clj)的官方题解,这里有两个引理

    对于一个图,如果存在一个最小生成树,它的白边的数量是(x),那么就称(x)是最小合法白边数。所有的最小合法白边数形成一个区间([l,r])
    (因为题目保证有解,所以我们只需要找到最小的(r)即可)

    那么经过这个(erf),我们就能得到一个最小的(r)

    那么我们应该怎么求整个(MST)的权值呢,我们会发现,对于权值相等的白边和黑边,由于题目保证有解,所以一定是会存在相互替代的关系的。
    那我们可以按照之前的最小生成树的策略选白边,将其记为(val),最后输出(val-k*ans)(ans)表示最后的(mid)
    为什么是(k)而不是具体的选的边的数目呢?

    因为题目要求正好选择(k)条,而我们这里实际上是把多余的白边都直接视为黑边来做了
    qwqwq
    那么这个题就能解决了
    qwqwqwqwq
    但是我根据CF125E那个题,有一个比较特殊的做法,但是套到这个这个题,我并不是很理解。qwq
    这个坑还是之后再填吧

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<queue>
    #include<vector>
    #include<map>
    #include<vector>
    #define mk make_pair
    #define pb push_back
    #define ll long long
    #define int long long
    using namespace std;
    inline int read()
    {
       int x=0,f=1;char ch=getchar();
       while (!isdigit(ch)){if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
       while (isdigit(ch)){x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
       return x*f;
    } 
    const int maxn = 4e5+1e2;
    struct Edge{
        int u,v,w;
        int col;
    }; 
    Edge e[maxn];
    int n,m;
    int ans;
    int l=-200,r=200;
    int fa[maxn];
    int find(int x)
    {
        if (fa[x]!=x) fa[x]=find(fa[x]);
        return fa[x];
    }
    int k;
    bool cmp(Edge a,Edge b)
    {
        if (a.w==b.w) return a.col<b.col;
        return a.w<b.w;
    } 
    int solve()
    {
        sort(e+1,e+1+m,cmp);
        int tot=0;
        for (int i=1;i<=m;i++)
        {
            int f1 = find(e[i].u);
            int f2 = find(e[i].v);
            if (f1==f2) continue;
            //if(tot==k && e[i].col==0) continue;
            if (e[i].col==0) ++tot;
            fa[f1]=fa[f2];
        }
        return tot;
    }
    signed main()
    {
      n=read(),m=read();k=read();
      for (int i=1;i<=m;i++)
      {
        e[i].u=read()+1;
        e[i].v=read()+1;
        e[i].w=read();
        e[i].col=read();
      }
      while(l<=r)
      {
         int mid = (l+r) >> 1;
         for (int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
         for (int i=1;i<=m;i++)
         {
            if (e[i].col==0) e[i].w+=mid; 
         }
         int tmp = solve();
         if (tmp<k)
         {
            r=mid-1;
         }
         else l=mid+1,ans=mid;
         for (int i=1;i<=m;i++) 
         {
            if (e[i].col==0) e[i].w-=mid;
         }
      }
      for (int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
      for (int i=1;i<=m;i++)
      if (e[i].col==0) e[i].w+=ans;
      sort(e+1,e+1+m,cmp);
      int tot=0,val=0;
      for (int i=1;i<=m;i++)
     {
            int f1 = find(e[i].u);
            int f2 = find(e[i].v);
            if (f1==f2) continue;
            if (e[i].col==0) ++tot;
            fa[f1]=fa[f2];
            val+=e[i].w;
      }
      cout<<val-k*ans;
      return 0;
    }
    
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