在固定起終點的最短路上修改一條邊的邊權
阿新 • • 發佈:2021-09-28
轉換思路很nb。
設修改的邊為 \((x,y)\),邊權為 z
不妨設起點為 1,終點為 n。
建出最短路徑樹,搞出 1-n 的一條鏈(下文簡稱“鏈”)。
記錄鏈經過的邊分別為 \(a_i(i\in[1,邊數])\)
預處理 1 到所有點的最短距離 \(dis_{1,i}\) 和 n 到所有點的最短距離 \(dis_{n,i}\)
考慮對修改的邊進行分類:
-
修改邊不在鏈上
明顯答案為 \(min\{dis_{1,n},dis_{1,x}+z+dis_{y,n},dis_{1,y}+z+dis_{x,n}\}\) -
修改邊在鏈上
不妨假設最短路徑 1->n 中為 x->y
考慮從圖上刪除這條邊再求最短路。
這等價於求出對於所有 \(u\in[1,x]\)
(此處的 \([1-x]、[y-n]\) 均為鏈上點)
假設 c 為起點,v 為終點,最短路徑為 c->x->y->v
那麼 c->x,x->b,b->w,w->y,y->v 就是合法的。這玩意看起來非常難搞,複雜度起飛。想想辦法轉化一下。
考慮非鏈邊對此的影響。
若我們強制經過一條非鏈邊 \((u,v,w)\),則貢獻為\(min\{dis_{1,u}+w+dis_{v,n},dis_{1,v}+w+dis_{u,n}\}\)
考慮哪些鏈邊能夠獲得此貢獻。
設 1->u 經過的鏈上的邊的最大編號為 a,v->n 經過的鏈上的邊的最小編號為 b
設 a 的相對靠近 n 的端點為 p,b 的相對靠近 1 的端點為 q。
結論:\((u,v,w)\)對編號為\(i\in[a+1,b-1]\)的邊有貢獻
證明:顯然
手摸可以發現並不會在 p->q 的過程中經過鏈上的邊。
反證:設 p->r->s->q,為最優方式,其中r->s為鏈邊。
若 p->r->s->q 更優,則應有最短路1->p->r->s->q->n而非原鏈,證畢。
那麼鏈上從p到q的邊都都可以被更新。
如果有等價路徑則儘量離開鏈。實現中這玩意其實不一定是一段連續前後綴
比如這樣:
在有多條最短路徑時可以看到不一定要沿著鏈走。
比如考慮經過\((6,8,2)時\) 1->2->4->5->6->8 可行。
所以才採取最大a,最小b的形式。
code
no such code
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
struct edge{
int y,z,nxt;
}e[400010];
int head[200010],cnt;
ll dis[200010];
ll dis1[200010];
ll dis2[200010];
struct data{
int x;
bool operator <(const data &v)const{
return dis[x]>dis[v.x];
}
};
priority_queue<data>q;
int in[400010];
bool inq[200010];
int pr1[200010];
int pr2[200010];
int fr[200010];
ll tree[800010];
ll laz[800010];
int n,m,Q,len;
ll ans;
void add(int x,int y,int z){
cnt++;
e[cnt].y=y;
e[cnt].z=z;
e[cnt].nxt=head[x];
head[x]=cnt;
}
void dij1(){
for(int i=2;i<=n;i++)
dis[i]=2e18;
q.push((data){1});
inq[1]=true;
while(q.size()){
int x=q.top().x;
q.pop(),inq[x]=0;
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt){
int y=e[i].y,z=e[i].z;
if(dis[y]>dis[x]+z){
dis[y]=dis[x]+z;
fr[y]=i;
if(inq[y]==0){
q.push((data){y});
inq[y]=true;
}
}
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
dis1[i]=dis[i];
ans=dis[n];
int x=n;
while(x!=1){
//cout<<x<<" ";
int i=fr[x]&1?fr[x]+1:fr[x]-1;
in[fr[x]]=in[i]=++len;
x=e[i].y;
}
//cout<<1<<endl<<endl;
}
void dij2(){
for(int i=1;i<=n;i++)
dis[i]=2e18,pr2[i]=n+1;
dis[n]=0;
pr2[n]=0;
q.push((data){n});
inq[n]=true;
while(q.size()){
int x=q.top().x;
q.pop(),inq[x]=0;
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt){
int y=e[i].y,z=e[i].z;
if(dis[y]>dis[x]+z||(dis[y]==dis[x]+z&&pr2[y]>max(pr2[x],in[i]))){
dis[y]=dis[x]+z;
pr2[y]=max(pr2[x],in[i]);
if(inq[y]==0){
q.push((data){y});
inq[y]=true;
}
}
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
dis2[i]=dis[i];/*,cout<<pr2[i]<<" ";cout<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++)
cout<<dis2[i]<<" ";
cout<<endl<<endl;*/
}
void dij3(){
for(int i=1;i<=n;i++)
dis[i]=2e18;
dis[1]=0;
pr1[1]=len+1;
q.push((data){1});
inq[1]=true;
while(q.size()){
int x=q.top().x;
q.pop(),inq[x]=0;
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt){
int y=e[i].y,z=e[i].z;
if(dis[y]>dis[x]+z||(dis[y]==dis[x]+z&&pr1[y]<min(pr1[x],in[i]==0?n+1:in[i]))){
dis[y]=dis[x]+z;
pr1[y]=min(pr1[x],in[i]==0?n+1:in[i]);
if(inq[y]==0){
q.push((data){y});
inq[y]=true;
}
}
}
}
/*for(int i=1;i<=n;i++)
cout<<pr1[i]<<" ";cout<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++)
cout<<dis1[i]<<" ";
cout<<endl<<endl;*/
}
void pushdown(int id){
if(laz[id]!=2e18){
tree[id<<1]=min(tree[id<<1],laz[id]);
tree[id<<1|1]=min(tree[id<<1|1],laz[id]);
laz[id<<1]=min(laz[id<<1],laz[id]);
laz[id<<1|1]=min(laz[id<<1|1],laz[id]);
laz[id]=2e18;
}
}
void update(int id,int l,int r,int ul,int ur,ll x){
if(ul<=l&&r<=ur){
tree[id]=min(tree[id],x);
laz[id]=min(laz[id],x);
return;
}
pushdown(id);
int mid=(l+r)>>1;
if(ul<=mid) update(id<<1,l,mid,ul,ur,x);
if(ur>mid) update(id<<1|1,mid+1,r,ul,ur,x);
tree[id]=min(tree[id<<1],tree[id<<1|1]);
}
ll query(int id,int l,int r,int d){
if(l==r) return tree[id];
int mid=(l+r)>>1;
pushdown(id);
if(d<=mid) return query(id<<1,l,mid,d);
else return query(id<<1|1,mid+1,r,d);
}
int main(){
int x,y,z;
scanf("%d%d%d",&n,&m,&Q);
for(int i=1;i<=m;i++){
scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
add(x,y,z),add(y,x,z);
}
//cout<<endl;
dij1(),dij2(),dij3();
//cout<<endl;
for(int i=1;i<=4*len;i++)
tree[i]=laz[i]=2e18;
for(int i=1;i<=2*m;i+=2)
if(in[i]==0){
x=e[i].y,y=e[i+1].y,z=e[i].z;
//cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<" "<<pr1[x]<<" "<<pr2[x]<<" "<<pr1[y]<<" "<<pr2[y]<<" "<<dis1[x]<<" "<<dis2[x]<<" "<<dis1[y]<<" "<<dis2[y]<<endl;
if(pr2[x]+1<=pr1[y]-1) update(1,1,len,pr2[x]+1,pr1[y]-1,dis2[x]+dis1[y]+z);
if(pr2[y]+1<=pr1[x]-1) update(1,1,len,pr2[y]+1,pr1[x]-1,dis2[y]+dis1[x]+z);
}
//cout<<endl;
for(int i=1;i<=Q;i++){
scanf("%d%d",&x,&y);
int u=e[2*x].y;
int v=e[2*x-1].y;
int w=e[2*x].z;
//cout<<u<<" "<<v<<" "<<w<<endl;
if(in[2*x]) printf("%lld\n",min(ans-w+y,query(1,1,len,in[2*x])));
else printf("%lld\n",min(ans,min(dis1[u]+dis2[v]+y,dis1[v]+dis2[u]+y)));
}
}