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BZOJ 2753 SCOI 2012 滑雪与时间胶囊 最小生成树
题目大意:在滑雪场中,每一个景点有一个高度。现在小明在一号节点。i和j之间有单向边当且仅当i的高度不高于j。问小明最多可以去多少个景点,和最小总费用。
思路:这是一道数学证明的好题。
第一问比较水,直接将可行的边连接起来,然后BFS出解。
第二问就比较难搞了。不难看出,直接用朱刘算法是不可行的,因为朱刘算法的时间复杂度达到了O(mn),而这个题至少需要一个O(mlogm)的算法。
恩?你说mlogm?难道是最小生成树?但是这图中都是单向边啊。
经过了上网找题解,和同学研究之后,终于弄明白了这题的精髓。简要说明一下做法和正确性。
做法很简单。只需要改变一下边的排序,第一键值为终点的高度,第二键值为边的权值。然后正常跑MST就行了。可这是为什么?
首先明确,在一个高度中,两点之间有边就一定是双向边。那么在一个高度且有边的点会形成一个强连通分量。将所有能够从1遍历到的点进行缩点之后,图会变成以1所在的SCC为起点的可拓扑图(因为高度比1还高的点一定无法到达,所以没有边)。
之后从上向下考虑,每一个SCC的高度一定是一样的。而终点为这个高度的边有两种,一种是从更高处的SCC连到这个高度的SCC的单向边,和这个SCC中的双向边,在处理这一层的时候,可以吧这两种边都看成是无向边,也就可以套用正常的MST了。
CODE:
#include <queue> #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> #define MAX 2000010 using namespace std; int h[MAX]; struct Edge{ int x,y,length; bool operator <(const Edge &a) const { if(h[y] == h[a.y]) return length < a.length; return h[y] > h[a.y]; } void Read() { scanf("%d%d%d",&x,&y,&length); if(h[x] < h[y]) swap(x,y); } }edge[MAX]; int points,edges; int head[MAX],total; int next[MAX],aim[MAX]; int father[MAX]; bool v[MAX]; inline void Add(int x,int y) { next[++total] = head[x]; aim[total] = y; head[x] = total; } int BFS() { static queue<int> q; int re = 1; v[1] = true; q.push(1); while(!q.empty()) { int x = q.front(); q.pop(); for(int i = head[x]; i; i = next[i]) if(!v[aim[i]]) { v[aim[i]] = true; ++re; q.push(aim[i]); } } return re; } int Find(int x) { if(father[x] == x) return x; return father[x] = Find(father[x]); } long long MST() { long long re = 0; sort(edge + 1,edge + edges + 1); for(int i = 1; i <= points; ++i) father[i] = i; for(int i = 1; i <= edges; ++i) { if(!v[edge[i].x] || !v[edge[i].y]) continue; int fx = Find(edge[i].x); int fy = Find(edge[i].y); if(fx != fy) { father[fx] = fy; re += edge[i].length; } } return re; } int main() { cin >> points >> edges; for(int i = 1; i <= points; ++i) scanf("%d",&h[i]); for(int i = 1; i <= edges; ++i) { edge[i].Read(); Add(edge[i].x,edge[i].y); if(h[edge[i].x] == h[edge[i].y]) Add(edge[i].y,edge[i].x); } cout << BFS() << ' '; cout << MST() << endl; return 0; }
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