[SHOI2008]cactus仙人掌圖
Description
如果某個無向連通圖的任意一條邊至多只出現在一條簡單回路(simple cycle)裏,我們就稱這張圖為仙人掌圖(cactus)。所謂簡單回路就是指在圖上不重復經過任何一個頂點的回路。
舉例來說,上面的第一個例子是一張仙人圖,而第二個不是——註意到它有三條簡單回路:(4,3,2,1,6,5,4)、(7,8,9,10,2,3,7)以及(4,3,7,8,9,10,2,1,6,5,4),而(2,3)同時出現在前兩個的簡單回路裏。另外,第三張圖也不是仙人圖,因為它並不是連通圖。顯然,仙人圖上的每條邊,或者是這張仙人圖的橋(bridge),或者在且僅在一個簡單回路裏,兩者必居其一。定義在圖上兩點之間的距離為這兩點之間最短路徑的距離。定義一個圖的直徑為這張圖相距最遠的兩個點的距離。現在我們假定仙人圖的每條邊的權值都是1,你的任務是求出給定的仙人圖的直徑。
Input
輸入的第一行包括兩個整數n和m(1≤n≤50000以及0≤m≤10000)。其中n代表頂點個數,我們約定圖中的頂點將從1到n編號。接下來一共有m行。代表m條路徑。每行的開始有一個整數k(2≤k≤1000),代表在這條路徑上的頂點個數。接下來是k個1到n之間的整數,分別對應了一個頂點,相鄰的頂點表示存在一條連接這兩個頂點的邊。一條路徑上可能通過一個頂點好幾次,比如對於第一個樣例,第一條路徑從3經過8,又從8返回到了3,但是我們保證所有的邊都會出現在某條路徑上,而且不會重復出現在兩條路徑上,或者在一條路徑上出現兩次。
Output
只需輸出一個數,這個數表示仙人圖的直徑長度。
Sample Input 1
15 3
7 2 9 10 11 12 13 10
5 2 14 9 15 10
Sample Output 1
8
Sample Input 2
10 1
10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Sample Output 2
9
HINT
對第一個樣例的說明:如圖,6號點和12號點的最短路徑長度為8,所以這張圖的直徑為8。
【註意】使用Pascal語言的選手請註意:你的程序在處理大數據的時候可能會出現棧溢出。
如果需要調整棧空間的大小,可以在程序的開頭填加一句:{$M 5000000},其中5000000即
指代棧空間的大小,請根據自己的程序選擇適當的數值。
首先建立一棵圓方樹,記每個環上dfs序最小的點為\(x_i\)
然後我們求圓方樹的直徑,顯然是需要記錄一條最長鏈\((f[i])\)和次長鏈\((g[i])\)的。如果當前點是圓點,則直接用\(f[i]+g[i]\)更新答案;如果當前點是方點,則考慮環上所有點(除去每個環內的\(x_i\),因為在圓方樹上\(x_i\)是方點的父親),按照一定順序,用單調隊列維護\(f[i]+f[j]+dis(i,j)\)的最大值即可
單調隊列那裏顯然要破環成鏈然後倍長……但是我發現我沒有倍長也過了……
/*program from Wolfycz*/
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define inf 0x7f7f7f7f
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned int ui;
typedef unsigned long long ull;
inline char gc(){
static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf;
return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1000000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}
inline int frd(){
int x=0,f=1; char ch=gc();
for (;ch<'0'||ch>'9';ch=gc()) if (ch=='-') f=-1;
for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=gc()) x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
return x*f;
}
inline int read(){
int x=0,f=1; char ch=getchar();
for (;ch<'0'||ch>'9';ch=getchar()) if (ch=='-') f=-1;
for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=getchar()) x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
return x*f;
}
inline void print(int x){
if (x<0) putchar('-'),x=-x;
if (x>9) print(x/10);
putchar(x%10+'0');
}
const int N=1e5,M=2e5;
int V[N+10],deep[N+10],dfn[N+10],belong[N+10];
int n,m,Ans,cnt;
vector<int>vec[N+10];
int dis(int x,int y,int pos){
if (!x||!y) return 0;
if (dfn[x]<dfn[y]) swap(x,y);
return min(deep[x]-deep[y],V[pos]-deep[x]+deep[y]);
}
struct S1{
int pre[(M<<1)+10],now[M+10],child[(M<<1)+10],val[(M<<1)+10],tot;
int f[M+10],g[M+10],fa[M+10];
void join(int x,int y,int z){pre[++tot]=now[x],now[x]=tot,child[tot]=y,val[tot]=z;}
void insert(int x,int y,int z){join(x,y,z),join(y,x,z);}
int work(int pos){
static int h[(N<<1)+10];
int head=1,tail=0,res=0; h[1]=0;//記得清空h[1]
for (vector<int>::iterator it=vec[pos].begin();it!=vec[pos].end();it++){
if (it==vec[pos].begin()) continue;
while (head<=tail&&(dis(h[head],*it,pos)>V[pos]/2||h[head]==*it)) head++;
res=max(res,f[*it]+f[h[head]]+dis(h[head],*it,pos));
while (head<=tail&&f[h[tail]]<=f[*it]) tail--;
h[++tail]=*it;
}
for (vector<int>::iterator it=vec[pos].begin();it!=vec[pos].end();it++){
if (it==vec[pos].begin()) continue;
while (head<=tail&&(dis(h[head],*it,pos)>V[pos]/2||h[head]==*it)) head++;
res=max(res,f[*it]+f[h[head]]+dis(h[head],*it,pos));
while (head<=tail&&f[h[tail]]<=f[*it]) tail--;
h[++tail]=*it;
}
return res;
}
void dfs(int x){
for (int p=now[x],son=child[p];p;p=pre[p],son=child[p]){
if (son==fa[x]) continue;
fa[son]=x,dfs(son);
int V=f[son]+val[p];
if (f[x]<V) g[x]=f[x],f[x]=V;
else if (g[x]<V) g[x]=V;
}
if (x<=n) Ans=max(Ans,f[x]+g[x]);
else Ans=max(Ans,work(x-n));
}
}RST;//Round Square Tree
struct S2{
int pre[(M<<1)+10],now[N+10],child[(M<<1)+10];
int fa[N+10],stack[N+10],low[N+10];
int Time,tot,top,num;
bool instack[N+10];
void join(int x,int y){pre[++tot]=now[x],now[x]=tot,child[tot]=y;}
void insert(int x,int y){join(x,y),join(y,x);}
void dfs(int x){
dfn[x]=++Time,deep[x]=deep[fa[x]]+1;
for (int p=now[x],son=child[p];p;p=pre[p],son=child[p]){
if (son==fa[x]) continue;
if (!dfn[son]){
fa[son]=x;
dfs(son);
}else if (dfn[son]<dfn[x]){
V[++cnt]=deep[x]-deep[son]+1;
vec[cnt].push_back(son),RST.insert(cnt+n,son,0);
for (int i=x;i!=son;i=fa[i]) vec[cnt].push_back(i),RST.insert(cnt+n,i,dis(i,son,cnt));
}
}
}
void tarjan(int x){
dfn[x]=low[x]=++Time;
instack[stack[++top]=x]=1;
for (int p=now[x],son=child[p];p;p=pre[p],son=child[p]){
if (son==fa[x]) continue;
if (!dfn[son]) tarjan(son),low[x]=min(low[x],low[son]);
else if (instack[son]) low[x]=min(low[x],dfn[son]);
}
if (low[x]==dfn[x]){
instack[x]=0,belong[x]=++num;
while (stack[top]!=x) instack[stack[top]]=0,belong[stack[top--]]=num;
top--;
}
}
void init(){
Time=0;
memset(dfn,0,sizeof(dfn));
}
}OT;//Original Tree
struct S3{
int x,y;
void insert(int _x,int _y){x=_x,y=_y;}
}Line[M+10];
int main(){
n=read(),m=read();
int L_cnt=0;
for (int i=1;i<=m;i++){
int k=read(),last=read();
for (int j=1;j<k;j++){
int x=read();
OT.insert(last,x);
Line[++L_cnt].insert(last,x);
last=x;
}
}
OT.dfs(1),OT.init(),OT.tarjan(1);
for (int i=1;i<=L_cnt;i++)
if (belong[Line[i].x]!=belong[Line[i].y])
RST.insert(Line[i].x,Line[i].y,1);
RST.dfs(1);
printf("%d\n",Ans);
return 0;
}
[SHOI2008]cactus仙人掌圖