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BZOJ1016 [JSOI2008]最小生成树计数
题意:给定一张n<=100,m<=1000的无向图,另外相同权值的边不超过10条,求最小生成树的数目。
思路:首先我们将不同的权值从小到大分开考虑。
我们证明以下定理:一个无向图所有的最小生成树中某种权值的边的数目均相同。
开始时,每个点单独构成一个集合。
首先只考虑权值最小的边,将它们全部添加进图中,并去掉环,由于是全部尝试添加,那么只要是用这种权值的边能够连通的点,最终就一定能在一个集合中。
那么不管添加的是哪些边,最终形成的集合数都是一定的,且集合的划分情况一定相同。那么真正添加的边数也是相同的。因为每添加一条边集合的数目便减少1.
那么权值第二小的边呢?我们将之间得到的集合每个集合都缩为一个点,那么权值第二小的边就变成了当前权值最小的边,也有上述的结论。
因此每个阶段,添加的边数都是相同的。我们以权值划分阶段,那么也就意味着某种权值的边的数目是完全相同的。
于是我们考虑做法。
首先做一遍最小生成树看一下每种权值的边出现了几次。若不能构成生成树输出0.
然后考虑每一个阶段:从小到大处理每一种权值的边,状压枚举所有这种权值的边,看这种权值的边出现指定次数时能否全部加入当前的森林。若能,则这个阶段的数目+1.
那么答案就是每个阶段的数目的乘积。
对于每一个阶段,我们也可以不用暴力枚举,而用O(N^3)的Matrix-Tree定理求解行列式。若相同权值的边数过多的话就只能用这种方法了。
Code:(状态压缩)
#include <map> #include <cstdio> #include <cctype> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; #define N 110 int n, m; struct Edge { int f, t, len; void read() { scanf("%d%d%d", &f, &t, &len); } bool operator < (const Edge &B) const { return len < B.len; } }E[1010]; map<int, int> M; int root[N], tmp[N]; void reset() { for(int i = 1; i <= n; ++i) root[i] = i; } int find(int x) { int q = x, tq; for(; x != root[x]; x = root[x]); while(q != x) { tq = root[q]; root[q] = x; q = tq; } return x; } int count(int x) { int res = 0; for(; x; x -= x & -x) ++res; return res; } int _debug(int x) { return M[x]; } #define Mod 31011 int main() { scanf("%d%d", &n, &m); register int i, j, k; for(i = 1; i <= m; ++i) E[i].read(); sort(E + 1, E + m + 1); int intree = 0, ra, rb; reset(); for(i = 1; i <= m; ++i) { ra = find(E[i].f); rb = find(E[i].t); if (ra != rb) { ++M[E[i].len]; root[ra] = rb; if (++intree == n - 1) break; } } if (intree < n - 1) { puts("0"); return 0; } int S, res = 1, now; reset(); for(i = 1; i <= m; ) { for(j = i; E[j].len == E[j + 1].len; ++j); if (M[E[i].len]) { memcpy(tmp, root, sizeof root); now = 0; for(S = 1; S < (1 << (j - i + 1)); ++S) { if (count(S) != M[E[i].len]) continue; memcpy(root, tmp, sizeof tmp); bool ac = 1; for(k = i; k <= j; ++k) { if ((S >> (k - i)) & 1) { ra = find(E[k].f); rb = find(E[k].t); if (ra == rb) { ac = 0; break; } root[ra] = rb; } } if (ac) ++now; } res = res * now % Mod; memcpy(root, tmp, sizeof tmp); for(k = i; k <= j; ++k) { ra = find(E[k].f); rb = find(E[k].t); if (ra != rb) root[ra] = rb; } } i = j + 1; } printf("%d", res); return 0; }
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