運輸問題 (NOIP2015)提高組
1. Problem Description
公元 2044 年,人類進入了宇宙紀元。 L國有n個星球,還有 n-1 條雙向航道,每條航道建立在兩個星球之間,這 n-1 條航道連通了 L 國的所有星球。 小 P 掌管一家物流公司, 該公司有很多個運輸計劃,每個運輸計劃形如:有一艘物流飛船需要從 ui號星球沿最快的宇航路徑飛行到 vi號星球去。顯然,飛船駛過一條航道是需要時間的,對於航道 j,任意飛船駛過它所花費的時間為 tj,並且任意兩艘飛船之間不會產生任何干擾。 為了鼓勵科技創新, L 國國王同意小 P 的物流公司參與 L 國的航道建設,即允許小 P 把某一條航道改造成蟲洞,飛船駛過蟲洞不消耗時間。 在蟲洞的建設完成前小 P 的物流公司就預接了 m 個運輸計劃。在蟲洞建設完成後,這 m 個運輸計劃會同時開始,所有飛船一起出發。當這 m 個運輸計劃都完成時,小 P 的物流公司的階段性工作就完成了。 如果小 P 可以自由選擇將哪一條航道改造成蟲洞, 試求出小 P 的物流公司完成階段性工作所需要的最短時間是多少?
2. Input
第一行包括兩個正整數 n、 m,表示 L 國中星球的數量及小 P 公司預接的運輸計劃的數量,星球從 1 到 n 編號。 接下來 n-1 行描述航道的建設情況,其中第 i 行包含三個整數 ai, bi和 ti,表示第i 條雙向航道修建在 ai與 bi 兩個星球之間,任意飛船駛過它所花費的時間為 ti。 接下來 m 行描述運輸計劃的情況,其中第 j 行包含兩個正整數 uj和 vj,表示第 j 個運輸計劃是從 uj號星球飛往 vj號星球。
3. Output
共 1 行,包含 1 個整數,表示小 P 的物流公司完成階段性工作所需要的最短時間。
4.Sample
輸入樣例#1: 6 3 1 2 3 1 6 4 3 1 7 4 3 6 3 5 5 3 6 2 5 4 5 輸出樣例#1: 11
5.HINT
【輸入輸出樣例 1 說明】 將第 1 條航道改造成蟲洞: 則三個計劃耗時分別為: 11、 12、 11,故需要花費的時間為 12。 將第 2 條航道改造成蟲洞: 則三個計劃耗時分別為: 7、 15、 11,故需要花費的時間為 15。 將第 3 條航道改造成蟲洞: 則三個計劃耗時分別為: 4、 8、 11,故需要花費的時間為 11。 將第 4 條航道改造成蟲洞: 則三個計劃耗時分別為: 11、 15、 5,故需要花費的時間為 15。 將第 5 條航道改造成蟲洞: 則三個計劃耗時分別為: 11、 10、 6,故需要花費的時間為 11。 故將第 3 條或第 5 條航道改造成蟲洞均可使得完成階段性工作的耗時最短,需要花費的時間為 11。 n,m<=300000
4. 詳解
1,首先這是一顆樹,所以倍增求LCA和距離 2,貪心將任務排序, 3,二分處理時間,並找出超過時間的任務 4,樹上差分求出經過所有超出規定時間的邊,並取最大值 5,可以知道每個任務的最大值是確定的,記憶化
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
const int M=300010,op=17;
int fa[M][20],dis[M][20],lev[M],head[M],cnt;
int n,m,vis[M],l[M],tot,maxe,p[M];
struct node1{
int next,to,w;
}e[M*3];
struct node{
int sum,st,ed,t;
}s[M];
inline int read(){//快讀
int sum=0;char ch=getchar();
while(ch<'0'||ch>'9')ch=getchar();
while(ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=getchar();}
return sum;
}
inline void add(int u,int v,int w){//存樹
e[++cnt].next=head[u];e[cnt].to=v;e[cnt].w=w;head[u]=cnt;
e[++cnt].next=head[v];e[cnt].to=u;e[cnt].w=w;head[v]=cnt;
}
inline void qsort(int l,int r){//排序
if(l>=r)return;
int i=l,j=r,mid=s[(i+j)/2].sum;
while(i<=j){
while(s[i].sum>mid)i++;
while(mid>s[j].sum)j--;
if(i<=j){swap(s[i],s[j]),i++,j--;}
}
qsort(i,r);qsort(l,j);
}
inline void pre_dfs(int x,int level){//倍增預處理
vis[x]=1;lev[x]=level;
for(int i=head[x];i;i=e[i].next)
if(!vis[e[i].to]){
fa[e[i].to][0]=x;
dis[e[i].to][0]=e[i].w;
pre_dfs(e[i].to,level+1);
}
}
inline void Beizeng(){//倍增
for(int i=1;i<=op;i++)
for(int j=1;j<=n;j++){
fa[j][i]=fa[fa[j][i-1]][i-1];
dis[j][i]=dis[j][i-1]+dis[fa[j][i-1]][i-1];
}
}
int lca(int x,int y,int &ans){//LCA,求兩點之間的最大距離
if(lev[x]<lev[y])swap(x,y);
int c=lev[x]-lev[y];ans=0;
for(int i=0;i<=op;i++){
if(c&(1<<i)){
ans+=dis[x][i];x=fa[x][i];
}
}
if(x!=y){
for(int i=op;i>=0;i--){
if(fa[x][i]!=fa[y][i])
ans+=dis[x][i]+dis[y][i],x=fa[x][i],y=fa[y][i];
}
ans+=dis[x][0]+dis[y][0];
x=fa[x][0];y=fa[y][0];
}
return x;
}
int judge(int x){//找出能經過所有超時點的最大邊
for(int i=head[x];i;i=e[i].next){
if(e[i].to!=fa[x][0])
l[x]+=judge(e[i].to);
if(l[x]==tot)
maxe=max(maxe,dis[x][0]);
}
return l[x];
}
bool check(int tim){//二分 看這個時間能否完成所有任務
tot=0;int maxs=s[1].sum;memset(l,0,sizeof(l));
for(int i=1;i<=m;i++){
if(s[i].sum>tim){
tot++;
l[s[i].st]++;l[s[i].ed]++;l[s[i].t]-=2;
}
else break;
}
if(tot==0)return 1;
if(p[tot]){
if(p[tot]<=tim)return 1;
return 0;
}
maxe=0;judge(1);p[tot]=maxs-maxe;
if(maxs-maxe<=tim)return 1;
return 0;
}
int main(){
int x,y,z;
n=read();m=read();
for(int i=1;i<n;i++){
x=read();y=read();z=read();
add(x,y,z);
}
fa[1][0]=1;
pre_dfs(1,1);Beizeng();
for(int i=1;i<=m;i++){
x=read();y=read();s[i].t=lca(x,y,s[i].sum);
s[i].st=x;s[i].ed=y;
//cout<<s[i].sum<<endl;
}
qsort(1,m);
int Right=s[1].sum,Left=0;if(n>=3000)Left=Right-1100;
while(Left<Right){
int mid=(Left+Right)/2;
if(check(mid))Right=mid;
else Left=mid+1;
}
cout<<Left;
return 0;
}