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codeforces 733F LCA+最小生成樹

題意:給一個圖,及每條邊的邊權,然後每條邊都可以使自己的邊權減少1,但是需要費用ci,然後你有S的費用,問你如何分配這些費用使得最小生成樹的值最小

思路:首先要明確對於這所有的費用,我是全部用在一條邊上的,也就是說只用修改一條邊的權值,那麼我們可以先將原圖的最小生成樹找出來,然後建個LCA 的圖,之後列舉每條邊,如果是最小生成樹上的邊,那麼直接減然後判斷即可, 但是如果不是的話,那麼仔LCA的那個樹上就會形成一個環,在這個環中找出最大邊權的那個邊即可   PS:第一發超時,然後加了兩個剪枝,第一個是如果邊權大於你擁有的費用,那麼這條邊是沒用的,第二個是如果你減邊權的這個邊減完之後,價值還是比之前最優的大,那麼這個邊也沒用了,因為你這個邊的權值之前沒在最小生成樹中,所以它的邊權肯定是比環上的任意一個大的   加了這兩個之後快了好多

#include <vector>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int inf=0x3f3f3f3f;
const ll INF=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
const int maxn=200010;
bool vis[maxn];
int n,m,k;
int L[maxn*2],E[maxn*2],H[maxn],dis[maxn],dp[2*maxn][20],num[maxn],sum[maxn],head[maxn],kkk,pre[maxn];
struct node{
    int to,next,cost;
}EE[maxn*4];
void add_edge(int u,int v,int cost){
    EE[kkk].to=v;EE[kkk].cost=cost;EE[kkk].next=head[u];head[u]=kkk++;
}
void dfs(int t,int deep){
    k++;E[k]=t;L[k]=deep;H[t]=k;
    for(int i=head[t];i!=-1;i=EE[i].next){
        int tt=EE[i].to;
        if(!vis[tt]){
            vis[tt]=1;pre[tt]=t;
            dis[tt]=dis[t]+EE[i].cost;
            dfs(tt,deep+1);
            k++;E[k]=t;L[k]=deep;
        }
    }
}
void RMQ_init(){
    for(int i=1;i<=2*n-1;i++) dp[i][0]=i;
    for(int i=1;(1<<i)<=2*n-1;i++){
        for(int j=1;j+(1<<i)-1<=2*n-1;j++){
            if(L[dp[j][i-1]]<L[dp[j+(1<<(i-1))][i-1]]) dp[j][i]=dp[j][i-1];
            else dp[j][i]=dp[j+(1<<(i-1))][i-1];
        }
    }
}
int RMQ(int le,int ri){
    le=H[le];ri=H[ri];
    if(le>ri) swap(le,ri);
    int kk=0;
    while((1<<(kk+1))<=ri-le+1) kk++;
    if(L[dp[le][kk]]<L[dp[ri-(1<<kk)+1][kk]]) return E[dp[le][kk]];
    else return E[dp[ri-(1<<kk)+1][kk]];
}
struct edge1{
    int u,v,cost,id;
};
edge1 es[maxn];
bool cmp(const edge1 &a,const edge1 &b){
    return a.cost<b.cost;
}
int V,EEE,f[maxn],fvis[maxn];
int find1(int x){
    if(x!=f[x]) f[x]=find1(f[x]);
    return f[x];
}
void unite(int a,int b){
    int aa=find1(a);
    int bb=find1(b);
    if(aa==bb) return ;
    f[aa]=bb;
}
ll kruskal(){
    sort(es,es+EEE,cmp);
    ll ans=0;
    for(int i=0;i<=V;i++) f[i]=i;
    for(int i=0;i<EEE;i++){
        edge1 e=es[i];
        if(find1(e.u)!=find1(e.v)){
            ans+=(ll)(es[i].cost);
            fvis[es[i].id]=1;
            unite(e.u,e.v);
            add_edge(e.u,e.v,e.cost);
            add_edge(e.v,e.u,e.cost);
        }
    }
    return ans;
}
inline int getint(){
    int res=0;
    char c=getchar();
    bool mi=false;
    while(c<'0' || c>'9') mi=(c=='-'),c=getchar();
    while('0'<=c && c<='9') res=res*10+c-'0',c=getchar();
    return mi ? -res : res;
}
int C[maxn],val[maxn];
int main(){
    int mon;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=-1){
        EEE=m;V=n;
        for(int i=0;i<=n;i++) vis[i]=0,dis[i]=0;
        for(int i=0;i<=n;i++) head[i]=-1;
        for(int i=0;i<m;i++) es[i].cost=getint(),fvis[i]=0;
        for(int i=0;i<m;i++) val[i]=getint();
        for(int i=0;i<m;i++) es[i].u=getint(),es[i].v=getint(),es[i].id=i;
        mon=getint();
        ll fans=kruskal();
        ll fffans=fans;
        int fpos1=inf,fpos2=inf,fpos3=inf;
        kkk=0;k=0;vis[1]=1;dfs(1,1);RMQ_init();
        for(int i=0;i<m;i++){
            ll ftmp=fans;
            if(val[es[i].id]>mon) continue;
            if(fvis[es[i].id]){
                ftmp-=mon/val[es[i].id];
                if(ftmp<fffans){
                    fffans=ftmp;
                    fpos1=es[i].id;fpos2=inf;fpos3=inf;
                }
            }else{
                if(ftmp-mon/val[es[i].id]>fffans) continue;
                ftmp=ftmp+es[i].cost-mon/val[es[i].id];
                int ffa=RMQ(es[i].u,es[i].v);
                int min1=inf;
                int uuu=es[i].u,vvv=es[i].v;
                while(uuu!=ffa){
                    int tt1=dis[uuu]-dis[pre[uuu]];
                    if(ftmp-tt1<fffans){
                        fffans=ftmp-tt1;
                        fpos1=es[i].id;
                        fpos2=uuu;fpos3=pre[uuu];
                    }
                    uuu=pre[uuu];
                }
                while(vvv!=ffa){
                    int tt1=dis[vvv]-dis[pre[vvv]];
                    if(ftmp-tt1<fffans){
                        fffans=ftmp-tt1;
                        fpos1=es[i].id;
                        fpos2=vvv;fpos3=pre[vvv];
                    }
                    vvv=pre[vvv];
                }
            }
        }
        printf("%I64d\n",fffans);
        if(fpos2==inf){
            if(fpos1==inf){
                for(int i=0;i<m;i++){
                    if(fvis[es[i].id]) printf("%d %d\n",es[i].id+1,es[i].cost);
                }
            }else{
                for(int i=0;i<m;i++){
                    if(fvis[es[i].id]){
                        if(fpos1==es[i].id) printf("%d %d\n",es[i].id+1,es[i].cost-mon/val[es[i].id]);
                        else printf("%d %d\n",es[i].id+1,es[i].cost);
                    }
                }
            }
        }else{
            fvis[fpos1]=1;
            for(int i=0;i<m;i++){
                if((fpos2==es[i].u&&fpos3==es[i].v)||(fpos2==es[i].v&&fpos3==es[i].u)) fvis[es[i].id]=0;
            }
            for(int i=0;i<m;i++){
                if(fvis[es[i].id]){
                    if(fpos1==es[i].id) printf("%d %d\n",es[i].id+1,es[i].cost-mon/val[es[i].id]);
                    else printf("%d %d\n",es[i].id+1,es[i].cost);
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}