嚴格次小生成樹 並查集和數的綜合應用
阿新 • • 發佈:2019-01-08
【問題描述】
小C最近學了很多最小生成樹的演算法,Prim演算法、Kurskal演算法、消圈演算法等等。
正當小C洋洋得意之時,小P又來潑小C冷水了。小P說,讓小C求出一個無向圖的次小生成樹,而且這個次小生成樹還得是嚴格次小的,也就是說:如果最小生成樹選擇的邊集是EM,嚴格次小生成樹選擇的邊集是ES,那麼需要滿足:(value(e)表示邊e的權值)
這下小C蒙了,他找到了你,希望你幫他解決這個問題。
【輸入格式】
第一行包含兩個整數N 和M,表示無向圖的點數與邊數。 接下來 M行,每行 3個數x y z 表示,點x和點y之間有一條邊,邊的權值為z。
【輸出格式】
包含一行,僅一個數,表示嚴格次小生成樹的邊權和。(資料保證必定存在嚴格次小生成樹)
【輸入樣例】
5 6
1 2 1
1 3 2
2 4 3
3 5 4
3 4 3
4 5 6
【輸出樣例】
11
【資料範圍】
資料中無向圖無自環;
50% 的資料N≤2 000 M≤3 000;
80% 的資料N≤50 000 M≤100 000;
100% 的資料N≤100 000 M≤300 000 ,邊權值非負且不超過 10^9 。
這道題就是生成一個嚴格次小生成樹,先生成最優生成樹(詳見最優生成樹
),再在樹上進行加邊和刪邊處理,生成嚴格次小生成樹。
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
const int maxn=100005;
struct shu
{
int u,v,w;
};
vector<shu>g;
vector<int>a[maxn],s[maxn];
int n,m,fa[maxn],pa[maxn],deep[maxn]={0 },dist[maxn]={0};
bool usd[300005]={0};
bool my(shu a,shu b)
{
return a.w<b.w;
}
void in()
{
for(int i=0;i<=n;i++)
pa[i]=i;
}
void init()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int x,y,z;
scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
g.push_back((shu){x,y,z});
}
in();
sort(g.begin(),g.end(),my);
}
int find(int x)
{
if(pa[x]==x)
return x;
pa[x]=find(pa[x]);
return pa[x];
}
bool judge(int x,int y)
{
return find(x)==find(y);
}
void Union(int x,int y)
{
pa[find(x)]=find(y);
}
long long kruscr()
{
long long sum=0;
for(int i=0;i<g.size();i++)
{
if(judge(g[i].u,g[i].v)) continue;
Union(g[i].u,g[i].v);
a[g[i].u].push_back(g[i].v);//生成最小生成樹。
a[g[i].v].push_back(g[i].u);
s[g[i].v].push_back(g[i].w);
s[g[i].u].push_back(g[i].w);
usd[i]=1;
sum+=(long long)g[i].w;
}
return sum;
}
void dfs(int x,int y,int z)
{
fa[x]=y;
deep[x]=z;
for(int i=0;i<a[x].size();i++)
{
int j=a[x][i];
if(j==y) continue;
dist[j]=dist[x]+s[x][i];
dfs(j,x,z+1);
}
}
int getmax(int x,int y,int z)//查詢路徑上比新邊小的最大邊。
{
int maxv=0;
if(deep[x]<deep[y]) swap(x,y);
while(deep[x]>deep[y])
{
if(dist[x]-dist[fa[x]]<z)
maxv=max(maxv,dist[x]-dist[fa[x]]);
x=fa[x];
}
while(x!=y)
{
if(dist[x]-dist[fa[x]]<z)
maxv=max(maxv,dist[x]-dist[fa[x]]);
if(dist[y]-dist[fa[y]]<z)
maxv=max(maxv,dist[y]-dist[fa[y]]);
x=fa[x];
y=fa[y];
}
return maxv;
}
int main()
{
//freopen("in.txt","r",stdin);
init();
long long sum=kruscr();
dfs(1,1,1);
long long ans=100000000000000ll;
for(int i=0;i<g.size();i++)
if(!usd[i])
{
int x=g[i].u,y=g[i].v,z=g[i].w;
int t=getmax(x,y,z);
ans=min(ans,sum+z-t);
}
cout<<ans;
return 0;
}