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Codeforces 700 C. Break Up(Tarjan求橋)

void eset fprintf air read emc endif link lca

題意

給你一個有 \(n\) 個點, \(m\) 條邊的無向圖,每條有邊權 \(w_i\) ,現在要選擇至多兩條邊斷開,使得 \(S, T\) 不連通,並且使得邊權和盡量小。

\(n \le 1000, m \le 30000\)

題解

我們分要選的邊數進行考慮。

  1. \(0\) 條邊:一開始 \(S,T\) 不連通直接判掉即可。
  2. \(1\) 條邊:我們發現數據較小,可以暴力做。首先這條邊必定存在於 \(S,T\)Dfs 樹的路徑上,一開始先 Dfs 求出路徑,然後依次枚舉每條邊斷開,再用 Dfs 判是否連通就行了,最後把邊權取個 \(\min\) 就行了。復雜度是 \(O(n(n+m))\)
  3. \(2\)
    條邊:可以和上面的思路一樣做,因為其中一條邊也是存在於之前那條路徑上的。然後我們依舊是暴力枚舉第一條路徑。然後我們再斷開那條邊,再求出 Dfs 樹,然後用 Tarjan 求出橋邊就行了,然後依次判斷這些樹邊是否為橋邊。如果是,那麽就是一個合法解,最後把答案和這兩條邊權和取 \(\min\) 。復雜度也是 \(O(n(n+m))\) 的。

代碼

這裏需要註意實現細節。比如 Dfs\(S \to T\) 路徑,我們可以不要求 \(Lca\) ,可以從 \(S\) Dfs 的時候,記下這條路徑是否到達了 \(T\) ,因為是樹所以路徑唯一。

然後會有重邊的情況,我們可以第一次枚舉到 \(u\)

點的父親時候跳過,後面都需要更新 lowlink 就行了。

#include <bits/stdc++.h>

#define For(i, l, r) for(register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for(register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << x << endl
#define DEBUG(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#define mp make_pair

using namespace std;

typedef pair<int, int> PII;

inline bool chkmin(int &a, int b) {return b < a ? a = b, 1 : 0;}
inline bool chkmax(int &a, int b) {return b > a ? a = b, 1 : 0;}

inline int read() {
    int x = 0, fh = 1; char ch = getchar();
    for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') fh = -1;
    for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x << 1) + (x << 3) + (ch ^ 48);
    return x * fh;
}

void File() {
#ifdef zjp_shadow
    freopen ("F.in", "r", stdin);
    freopen ("F.out", "w", stdout);
#endif
}

const int N = 1010, M = 30100 << 1, inf = 0x7f7f7f7f;

int Head[N], Next[M], to[M], val[M], e = 1;

inline void add_edge(int u, int v) { to[++ e] = v; Next[e] = Head[u]; Head[u] = e; }

inline void Add(int u, int v) { add_edge(u, v); add_edge(v, u); }

#define Travel(i, u, v) for(int i = Head[u], v = to[i]; i; v = to[i = Next[i]])

int S, T;
vector<int> V, G; bitset<N> vis; bitset<M> ban;
bool Dfs(int u) {
    vis[u] = true; if (u == T) return true;
    Travel(i, u, v) if (!ban[i] && !vis[v] && Dfs(v))
        return V.push_back(i), true;
    return false;
}

int clk, dfn[N], lowlink[N]; bitset<M> Bridge;
void Tarjan(int u, int fa = 0) {
    dfn[u] = lowlink[u] = ++ clk;
    bool fir = true;
    Travel(i, u, v) if (!ban[i]) {
        if (v == fa && fir) { fir = false; continue ; }
        if (!dfn[v]) {
            Tarjan(v, u);
            chkmin(lowlink[u], lowlink[v]);
            if (lowlink[v] > dfn[u]) Bridge[i] = Bridge[i ^ 1] = true;
        } else chkmin(lowlink[u], dfn[v]);
    }
}

PII Ans;

int main () {

    File();

    int n = read(), m = read(); S = read(); T = read();

    For (i, 1, m) {
        int u = read(), v = read(), w = read();
        Add(u, v); val[e] = val[e ^ 1] = w;
    }

    if (!Dfs(S)) return puts("0\n0"), 0; G.swap(V);

    int ans = inf;
    for (int cur : G) {
        ban[cur] = ban[cur ^ 1] = true; vis.reset();
        if (!Dfs(S)) {
            if (chkmin(ans, val[cur])) Ans = mp(cur >> 1, 0); 
            ban[cur] = ban[cur ^ 1] = false; continue ; 
        }

        clk = 0; Bridge.reset(); Set(dfn, 0);
        For (i, 1, n) if (!dfn[i]) Tarjan(i, 0);
        for (int cut : V) 
            if (Bridge[cut] && chkmin(ans, val[cur] + val[cut])) Ans = mp(cur >> 1, cut >> 1);

        V.clear(); ban[cur] = ban[cur ^ 1] = false;
    }
    if (ans == inf) return puts("-1"), 0;
    printf ("%d\n", ans);
    if (!Ans.second) printf ("1\n%d\n", Ans.first);
    else printf ("2\n%d %d\n", Ans.first, Ans.second);

    return 0;

}

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