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洛咕P4180 嚴格次小生成樹

鴿了很久的一道題(?)貌似是去年NOIP前聽的emm...

首先我們分析一下最小生成樹的性質

我們kruskal建樹的時候呢是從小到大貪心加的邊,這個的證明用到擬陣。(我太菜了不會)

首先我們不存在連線非樹邊比當前優的情況。

emm我們好像也就用這一條性質就夠了。

步入正題

根據我們剛剛說的性質,我們可以列舉每一條邊,使它和原來的樹邊形成一個環,然後我們需要求環上最大值,讓我們的非樹邊替換掉這個邊形成新的生成樹。很顯然這條邊不會小於最大邊,因為如果小於最大邊的話,我們用這條邊替換掉最大邊會形成更小的生成樹。如果這條邊剛好等於最大邊的話,那麼我們求出來的不是嚴格次小生成樹,而是非嚴格,因為兩棵樹的邊權和相等。那麼如果我們的非樹邊和最大值相等我們就不考慮了嘛(?)很顯然不可以,因為我們可能有非樹邊-次大邊更優的情況。所以我們維護鏈上最大值和次大值就可以啦。

Step1:建立最小生成樹(這個很顯然嘛,既然要求嚴格次小生成樹,你肯定得先有棵樹嘛)

Step2:處理生成樹資訊。

Step3:列舉每條非樹邊更新答案。

我來解釋一下處理生成樹資訊都有啥。我們根據剛剛說的,我們需要維護鏈上最大值和次大值以及求LCA。這一步可以使用許多做法。我用的是倍增,然後樹鏈剖分和LCT都是可以維護的。我才不想寫LCT呢(傲嬌臉)

容易錯的地方的話我們一定要注意維護的次大值要嚴格小於最大值。

然後就到更新答案了。我們列舉的非樹邊有兩種可能,橫叉邊or返祖邊。分別討論一下環的形態求鏈上比它嚴格小的最大值就可以了。

竟然1Abook思議

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define maxn 101000
#define maxm 301000
#define lgn 18
#define ll long long
#define inf 2002122520021225ll
using namespace std;

int f[maxn][lgn+2],mx[maxn][lgn+2],sc[maxn][lgn+2];
struct edge{int u,v,val;}e[maxm];
struct Edge{int to,lt,val;}E[maxn<<1];
int in[maxn],cnt,dep[maxn];bool used[maxm];
bool cmp(edge a,edge b){return a.val<b.val;}
int fa[maxn],n,m;ll sum,ans;bool vis[maxn];

void add(int x,int y,int v)
{
	E[++cnt].lt=in[x];E[cnt].to=y;E[cnt].val=v;in[x]=cnt;
	E[++cnt].lt=in[y];E[cnt].to=x;E[cnt].val=v;in[y]=cnt;
}

int find(int x)
{
	int i=x,j;
	while(fa[x]!=x)	x=fa[x];
	while(i!=x)	j=fa[i],fa[i]=x,i=j;
	return x;
}

void dfs(int x)
{
	vis[x]=1;
	for(int i=1;i<=lgn;i++)
	{
		f[x][i]=f[f[x][i-1]][i-1];
		mx[x][i]=max(mx[x][i-1],mx[f[x][i-1]][i-1]);
		sc[x][i]=max(sc[x][i-1],sc[f[x][i-1]][i-1]);
		if(mx[x][i-1]>mx[f[x][i-1]][i-1])
			sc[x][i]=max(sc[x][i],mx[f[x][i-1]][i-1]);
		else if(mx[x][i-1]<mx[f[x][i-1]][i-1])
			sc[x][i]=max(sc[x][i],mx[x][i-1]);
	}
	for(int i=in[x];i;i=E[i].lt)
	{
		int v=E[i].to;
		if(vis[v])	continue;
		f[v][0]=x;mx[v][0]=E[i].val;dep[v]=dep[x]+1;dfs(v);
	}
}

int jump(int x,int len)
{
	for(int i=lgn;~i;i--)
		if(len&(1<<i))
			x=f[x][i];
	return x;
}

int LCA(int x,int y)
{
	if(dep[x]<dep[y])	swap(x,y);
	x=jump(x,dep[x]-dep[y]);
	if(x==y)	return x;
	for(int i=lgn;~i;i--)
		if(f[x][i]^f[y][i])
			x=f[x][i],y=f[y][i];
	return f[x][0];
}

int getlink(int x,int len,int mm)
{
	int qwq=0;
	for(int i=lgn;~i;i--)
		if(len&(1<<i))
		{
			if(mx[x][i]==mm)	qwq=max(qwq,sc[x][i]);
			else	qwq=max(qwq,mx[x][i]);
			x=f[x][i];
		}
	return qwq;
}

void kruskal()
{
	int x,i,y,lca;
	sort(e+1,e+m+1,cmp);
	for(i=1;i<=n;i++)	fa[i]=i;
	for(i=1;i<=m;i++)
	{
		x=find(e[i].u),y=find(e[i].v);
		if(x!=y)
		{
			fa[x]=y;ans+=(ll)e[i].val;
			add(e[i].u,e[i].v,e[i].val);
			used[i]=1;
		}
	}
	dep[1]=1;dfs(1);sum=inf;
	for(i=1;i<=m;i++)
	{
		if(!used[i])
		{
			x=e[i].u;y=e[i].v;
			lca=LCA(x,y);
			if(dep[x]<dep[y])	swap(x,y);
			if(y==lca)	sum=min(sum,ans-getlink(x,dep[x]-dep[lca],e[i].val)+e[i].val);
			else	sum=min(sum,ans-max(getlink(x,dep[x]-dep[lca],e[i].val),getlink(y,dep[y]-dep[lca],e[i].val))+e[i].val);
		}
	}
	printf("%lld\n",sum);
}

int main()
{
	int i;
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(i=1;i<=m;i++)
		scanf("%d%d%d",&e[i].u,&e[i].v,&e[i].val);
	kruskal();
	return 0;
}