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BZOJ2654——WQS二分+最小生成樹

Description

給你一個無向帶權連通圖,每條邊是黑色或白色。讓你求一棵最小權的恰好有need條白色邊的生成樹。
題目保證有解。
Input

第一行V,E,need分別表示點數,邊數和需要的白色邊數。
接下來E行,每行s,t,c,col表示這邊的端點(點從0開始標號),邊權,顏色(0白色1黑色)。
Output

一行表示所求生成樹的邊權和。
V<=50000,E<=100000,所有資料邊權為[1,100]中的正整數。
Sample Input

2 2 1

0 1 1 1

0 1 2 0
Sample Output

2

這道題的演算法是WQS二分,關於WQS二分,可以看網上的論文:
WQS二分的論文
反正我也沒怎麼看過,聽ZH學長講的
WQS二分的大意就是某個東西越多對答案的貢獻越大,而題目要求取k個這個東西,我們就二分一個cost,然後貪心做出答案x,則最終的值為x-cost*k。cost越大,物品數取越少。二分cost 使得 DP得到的答案剛好取了n個物品。設g(x)表示取x個時的總貢獻。必須滿足g(x)斜率不增才能WQS二分。
可能這樣講十分玄學,也很難懂。所以就拿這題為例:
我們考慮將所有的白色的邊加上一個cost,如x至y有一條白色邊權值為len,那我們將它的權值變為cost+len,然後我們做最小生成樹,很明顯,如果加上的cost越大,所選的白色邊越少,所以我們就二分這個cost,直至剛好選了need條時,則答案就是生成樹的權值-need*cost。
這題還有一個細節,就是sort的時候如果有兩條邊權值相同,則我們優先選白色的邊,因為這樣能確保二分的單調性,如果每次隨機取可能會有錯誤。
至於WQS二分要求的g(x)斜率不增可以感性理解。對於最小生成樹,選的邊越多,肯定越不優(瞎說的,大致的感性理解)

Code:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int read(){
    char c;int x;while(c=getchar(),c<'0'||c>'9');x=c-'0';
    while(c=getchar(),c>='0'&&c<='9'
) x=x*10+c-'0';return x; } int n,m,need,l,r,tot,mid,sum,fa[50005]; struct node{ int a,b,len,col; }F[100005]; int find(int x){ if(fa[x]!=x) fa[x]=find(fa[x]); return fa[x]; } void unionn(int x,int y){ x=find(x);y=find(y); fa[y]=x; } int cmp(node a,node b){ return a.len==b.len?a.col<b.col:a.len<b.len; } int check(int x){ int k=0,res=0;tot=0; for(int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i; for(int i=1;i<=m;i++) if(!F[i].col) F[i].len+=x; sort(F+1,F+1+m,cmp); for(int i=1;i<=m;i++){ if(k==n-1) break; if(find(F[i].a)!=find(F[i].b)){ unionn(F[i].a,F[i].b); tot+=F[i].len;k++; if(!F[i].col) res++; } } for(int i=1;i<=m;i++) if(!F[i].col) F[i].len-=x; return res>=need; } int main() { n=read();m=read();need=read(); for(int i=1;i<=m;i++){ int x=read(),y=read(),c=read(),col=read(); F[i]=(node){x+1,y+1,c,col}; } l=-105,r=105; while(l<=r){ mid=(l+r)>>1; if(check(mid)) l=mid+1,sum=tot-need*mid; else r=mid-1; } printf("%d",sum); return 0; }