BZOJ1016([JSOI2008]最小生成樹計數)Kruskal+Matrix_Tree定理
阿新 • • 發佈:2019-02-04
/* *題目地址: *http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1016 * *題目大意: *給出一個簡單無向加權圖,求這個圖中有多少個不同的最小生成樹; *由於不同的最小生成樹可能很多,所以只需輸出方案數對31011的模就可以了; * *演算法思想: *Kruskal+Matrix_Tree定理; * *先按照任意順序對等長的邊進行排序; *然後利用並查集將所有長度為L0的邊的處理當作一個階段來整體看待; *可以定義一個數組的vector向量來儲存每一個連通塊的邊的資訊; *即將原圖劃分成多個連通塊,每個連通塊裡面的邊的權值都相同; *針對每一個連通塊構建對應的Kirchhoff矩陣C,利用Matrix_Tree定理求每一個連通塊的生成樹個數; *最後把他們的值相乘即可; * *Matrix_Tree定理: *G的所有不同的生成樹的個數等於其Kirchhoff矩陣C[G]任何一個n-1階主子式的行列式的絕對值; *n-1階主子式就是對於r(1≤r≤n),將C[G]的第r行,第r列同時去掉後得到的新矩陣,用Cr[G]表示; **/ /************************************************************** Problem: 1016 User: Jarily Language: C++ Result: Accepted Time:12 ms Memory:1388 kb ****************************************************************/ #include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<algorithm> #include<vector> using namespace std; const int N=111; const int M=1111; const int mod=31011; struct Edges { int a,b,c; bool operator<(const Edges & x)const { return c<x.c; } } edge[M]; int n,m; int f[N],U[N],vist[N];//f,U都是並查集,U是每組邊臨時使用 int G[N][N],C[N][N];//G頂點之間的關係,C為生成樹計數用的Kirchhoff矩陣 vector<int>V[N];//記錄每個連通分量 int Find(int x,int f[]) { if(x==f[x]) return x; else return Find(f[x],f); } int det(int a[][N],int n)//生成樹計數:Matrix-Tree定理 { for(int i=0; i<n; i++) for(int j=0; j<n; j++) a[i][j]%=mod; int ret=1; for(int i=1; i<n; i++) { for(int j=i+1; j<n; j++) while(a[j][i]) { int t=a[i][i]/a[j][i]; for(int k=i; k<n; k++) a[i][k]=(a[i][k]-a[j][k]*t)%mod; for(int k=i; k<n; k++) swap(a[i][k],a[j][k]); ret=-ret; } if(a[i][i]==0) return 0; ret=ret*a[i][i]%mod; } if(ret<0) ret=-ret; return (ret+mod)%mod; } void Solve() { sort(edge,edge+m);//按權值排序 for(int i=1; i<=n; i++)//初始化並查集 { f[i]=i; vist[i]=0; } int Edge=-1;//記錄相同的權值的邊 int ans=1; for(int k=0; k<=m; k++) { if(edge[k].c!=Edge||k==m)//一組相等的邊,即權值都為Edge的邊加完 { for(int i=1; i<=n; i++) { if(vist[i]) { int u=Find(i,U); V[u].push_back(i); vist[i]=0; } } for(int i=1; i<=n; i++) //列舉每個連通分量 { if(V[i].size()>1) { for(int a=1; a<=n; a++) for(int b=1; b<=n; b++) C[a][b]=0; int len=V[i].size(); for(int a=0; a<len; a++) //構建Kirchhoff矩陣C for(int b=a+1; b<len; b++) { int a1=V[i][a]; int b1=V[i][b]; C[a][b]=(C[b][a]-=G[a1][b1]); C[a][a]+=G[a1][b1];//連通分量的度 C[b][b]+=G[a1][b1]; } int ret=(int)det(C,len); ans=(ans*ret)%mod;//對V中的每一個連通塊求生成樹個數再相乘 for(int a=0; a<len; a++) f[V[i][a]]=i; } } for(int i=1; i<=n; i++) { U[i]=f[i]=Find(i,f); V[i].clear(); } if(k==m) break; Edge=edge[k].c; } int a=edge[k].a; int b=edge[k].b; int a1=Find(a,f); int b1=Find(b,f); if(a1==b1) continue; vist[a1]=vist[b1]=1; U[Find(a1,U)]=Find(b1,U);//並查集操作 G[a1][b1]++; G[b1][a1]++; } int flag=0; for(int i=2; i<=n&&!flag; i++) if(U[i]!=U[i-1]) flag=1; if(m==0) flag=1; printf("%d\n",flag?0:ans%mod); } int main() { //freopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\kd.txt","r",stdin); while(~scanf("%d%d",&n,&m)) { memset(G,0,sizeof(G)); for(int i=1; i<=n; i++) V[i].clear(); for(int i=0; i<m; i++) scanf("%d%d%d",&edge[i].a,&edge[i].b,&edge[i].c); Solve(); } return 0; }