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【uva 1151】Buy or Build(图论 最小生成树)

题意:平面上有N个点(1≤N≤1000),若要新建边,费用是2点的欧几里德距离的平方。另外还有Q个套餐,每个套餐里的点互相联通,总费用为Ci。问让所有N个点连通的最小费用。(2组数据的输出之间要求有换行)

解法:利用二进制枚举套餐,时间复杂度是O(2QN2+N2logN)。关于时间复杂度,枚举:二进制枚举为2Q,Kruskal为ElogE≈E≈N2;边排序:ElogE≈E≈N2。总的相加。

紫书上提到一个优化:不加任何套餐跑一遍MST(最小生成树),没有选的边便删除掉,因为以后加了套餐之后也选不到它。

理解有点困难:由于Kruskal算法中不会进入MST的边是那些两端属于同一个连通分量的边,那么套餐里的点互相连通,相当于在原先MST的图上另外加了几条权值为0的边。这时可能超过N-1条边出现环,那么我们就要割掉权值最大的这个环里的边,留下较小的边。这样的MST就是除了套餐必要的费用之外的权值和最小的了。

P.S.如果比赛时想不明白,那就只能对拍了!

P.P.S.但我不知道为什么优化无论加不加时间都差不多,明明优化使时间复杂度变为了O(2QN+N2logN),2Q≈103,N=103,logN≈10,理应由O(106)变为O(103)啊。

下面附上我的加了优化的代码——

  1 #include<cstdio>  2 #include<cstdlib>  3 #include<cstring>  4 #include<iostream>  5 #include<algorithm>  6 using namespace std;  7 const int N=1010,M=(int)1e6+10,Q=10,X=3010,D=(int)2e6+10;  8 typedef long long LL;  9  10 int n,q,m; 11 int fa[N]; 12 struct hp{int c,t;int s[N];}b[Q]; 13 struct vert{int x,y;}a[N]; 14 struct edge{int x,y,d;}e[M]; 15  16 LL mmin(LL x,LL y) {return x<y?x:y;} 17 int sq_dist(int i,int j) {return (a[i].x-a[j].x)*(a[i].x-a[j].x)+(a[i].y-a[j].y)*(a[i].y-a[j].y);} 18 void ins(int id,int x,int y,int d) {e[id].x=x,e[id].y=y,e[id].d=d;} 19 bool cmp(edge x,edge y) {return x.d<y.d;} 20 int ffind(int x) 21 { 22     if (fa[x]!=x) fa[x]=ffind(fa[x]); 23     return fa[x]; 24 } 25 LL MST() 26 { 27     int i,t=0; 28     int cnt=0;//0 29     LL ans=0; 30     sort(e+1,e+1+m,cmp); 31     for (i=1;i<=n;i++) fa[i]=i; 32     for (i=1;i<=m;i++) 33     { 34       int x=e[i].x,y=e[i].y; 35       int xx=ffind(x),yy=ffind(y); 36       if (xx!=yy) 37       { 38         fa[xx]=yy; 39         cnt++,ans+=e[i].d; 40         e[++t]=e[i]; 41         if (cnt==n-1) break; 42       } 43     } 44     m=t; 45     return ans; 46 } 47 LL MST_2(int cnt) 48 { 49     int i; 50     LL ans=0; 51     for (i=1;i<=m;i++) 52     { 53       int x=e[i].x,y=e[i].y; 54       int xx=ffind(x),yy=ffind(y); 55       if (xx!=yy) 56       { 57         fa[xx]=yy; 58         cnt++,ans+=e[i].d; 59         if (cnt==n-1) break; 60       } 61     } 62     return ans; 63 } 64 int main() 65 { 66     int T,i,j,k; 67     scanf("%d",&T); 68     while (T--) 69     { 70       scanf("%d%d",&n,&q); 71       for (i=1;i<=q;i++) 72       { 73         scanf("%d%d",&b[i].t,&b[i].c); 74         for (j=1;j<=b[i].t;j++) 75           scanf("%d",&b[i].s[j]); 76       } 77       for (i=1;i<=n;i++) 78         scanf("%d%d",&a[i].x,&a[i].y); 79       m=0; 80       for (i=1;i<=n;i++) 81        for (j=i+1;j<=n;j++) 82          ins(++m,i,j,sq_dist(i,j)); 83       84       LL ans=MST(); 85       for (i=0;i<(1<<q);i++)//bracelet 86       { 87        for (j=1;j<=n;j++) fa[j]=j; 88        int cnt=0,h=0; 89        for (j=1;j<=q;j++) 90         if (i&(1<<(j-1))) 91         { 92          h+=b[j].c; 93          for (k=2;k<=b[j].t;k++) 94          { 95            int x=b[j].s[1],y=b[j].s[k]; 96            int xx=ffind(x),yy=ffind(y); 97            if (xx!=yy) fa[xx]=yy,cnt++; 98          } 99         }100        ans=mmin(ans,h+MST_2(cnt));101       }102       printf("%lld\n",ans);103       if (T) printf("\n");104     }105     return 0;106 }

 

【uva 1151】Buy or Build(图论 最小生成树)