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cf160D. Edges in MST(最小生成樹 橋)

題意

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給出一棵樹,確定每條邊狀態: 一定在MST上 / 可能在MST上 / 不可能在MST上

\(n \leqslant 10^5, m \leqslant 10^5\)

Sol

MST表示最小生成樹

表示只能想到\(nlog^2n\)的做法:先求出MST。然後列舉剩下的邊,如果權值出現在形成的環上,那麼該邊和MST上的邊都是可能出現,如果權值大於環上最大值,那麼該邊不可能在MST上。沒有被標記過的邊一定在MST上。

樹剖+主席樹維護一下。。

標算好神仙啊。

結論:將任意兩個MST上的邊排序後,得到的序列是相同的

自己xjbYY的證明:

反證法。

若不滿足條件,則兩個序列中一定存在四個位置

\(x_1, y_1\)

\(x_2, y_2\)

滿足\(x_1 < x_2\)\(y_1 > y_2\)。(如果只有一個不同的話權值大的不會成為MST)

那麼把\(x_1\)加入到第二個MST中,同時刪去環上最大的邊,會得到一個權值更小的MST。

哎,自己還想到這裡了,不過立馬就否決了。。

首先排序,對權值相同的邊一起考慮。如果當前邊所連的聯通塊已經被合併,那麼該邊一定不在MST上。這樣就解決了第三種情況

考慮剩下的邊,要麼一定在MST上,要麼可能在MST上。

如果一定在MST上,顯然斷開它之後會形成兩個聯通塊。這與“橋”的定義相同!所以tarjan一遍求出所有橋就行了。

如果每次都tarjan的話顯然會T飛,因此我們把在一個聯通塊內的點縮起來就行了

#include<bits/stdc++.h>
#define Pair pair<int, int>
#define MP(x, y) make_pair(x, y)
#define fi first
#define se second
using namespace std;
const int MAXN = 2e5 + 10;
inline int read() {
    char c = getchar(); int x = 0, f = 1;
    while(c < '0' || c > '9') {if(c == '-') f = -1; c = getchar();}
    while(c >= '0' && c <= '9') x = x * 10 + c - '0', c = getchar();
    return x * f;
}
int N, M;
vector<Pair> v[MAXN];
struct Edge {
    int u, v, w, f, id;
    bool operator < (const Edge &rhs) const {
        return w < rhs.w;
    }
}E[MAXN];
int dfn[MAXN], low[MAXN], tot, fa[MAXN], ans[MAXN];
void tarjan(int x, int fa) {//這裡的fa表示邊的編號
    dfn[x] = low[x] = ++tot;
    for(int i = 0, to, id; i < v[x].size(); i++) {
        if((id = v[x][i].se) == fa) continue;
        to = v[x][i].fi;
        if(!dfn[to]) {
            tarjan(to, id), low[x] = min(low[x], low[to]);
            if(low[to] > dfn[x]) E[id].f = 2;
        }
        else low[x] = min(low[x], dfn[to]);
    }
}

int find(int x) {
    return x == fa[x] ? fa[x] : fa[x] = find(fa[x]);
}

int main() {
    N = read(), M = read();
    for(int i = 1; i <= N; i++) fa[i] = i;
    for(int i = 1; i <= M; i++) {
        int x = read(), y = read(), z = read();
        E[i] = (Edge) {x, y, z, 0, i};
    }
    sort(E + 1, E + M + 1);
    int nxt;
    for(int i = 1; i <= M; i = nxt + 1) {
        nxt = i + 1;
        for(; E[i].w == E[nxt].w; nxt++); nxt--;
        for(int j = i; j <= nxt; j++) {
            int x = find(E[j].u), y = find(E[j].v);
            if(x == y) continue;
            v[x].push_back(MP(y, j));
            v[y].push_back(MP(x, j)); 
            E[j].f = 1;//maybe
        }
        for(int j = i; j <= nxt; j++) {
            int x = find(E[j].u), y = find(E[j].v);
            if(x == y || dfn[x]) continue;
            tarjan(x, -1);
        }
        for(int j = i; j <= nxt; j++) {
            int x = find(E[j].u), y = find(E[j].v);
            if(x == y) continue;
            v[x].clear(); v[y].clear();
            dfn[x] = 0; dfn[y] = 0;
            fa[x] = y;
        }
    }
    for(int i = 1; i <= M; i++) ans[E[i].id] = E[i].f;
    for(int i = 1; i <= M; i++) {
        if(ans[i] == 0) puts("none");
        else if(ans[i] == 1) puts("at least one");
        else puts("any");
    }
    return 0;
}
/*

*/