CodeForces 609 E.Minimum spanning tree for each edge(最小生成樹-Kruskal+線上倍增LCA)
阿新 • • 發佈:2018-12-24
Description
給出一個n個點m條邊的無向連通圖,對於每一條邊,問包含該條邊的最小生成樹權值和
Input
第一行兩個整數n和m表示點數和邊數,之後m行每行三個整數u,v,w表示u和v之間有一條邊權為w的邊(1<=n<=2e5,n-1<=m<=2e5,1<=w<=1e9)
Output
輸出m個整數,第i個整數表示含第i條邊的最小生成樹權值和
Sample Input
5 7
1 2 3
1 3 1
1 4 5
2 3 2
2 5 3
3 4 2
4 5 4
Sample Output
9
8
11
8
8
8
9
Solution
首先對該圖求一遍最小生成樹得到n-1條樹邊和權值和sum,那麼本來就是樹邊的邊的答案就是sum,而對於一條非樹邊u-v,設其邊權為w,含其的最小生成樹必然是在原樹中u-v的簡單路徑中去掉邊權最大的一條(假設邊權為temp)然後插入u-v,答案就是sum-temp+w,所以問題變成維護一棵樹上的兩點間簡單路徑中邊權最大值,線上被增法維護一個ST表即可
Code
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>
#include<ctime>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define maxn 222222
struct node
{
int u,v,w,id;
bool operator<(const node&b)const
{
return w<b.w;
}
}edge[maxn];
int T,n,m,fa[maxn],W[maxn];
int vis[maxn],deep[maxn],p[maxn][21],Max[maxn][21];
typedef pair<int,int>P;
vector<P>G[maxn];
ll ans[maxn];
void add(int u,int v,int id)
{
G[u].push_back(P(v,id)),G[v].push_back(P(u,id));
}
int find(int x)
{
if(fa[x]==x) return x;
return fa[x]=find(fa[x]);
}
ll kruskal(int n,int m)
{
for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;
for(int i=1;i<=n;i++)G[i].clear();
int cnt=0;
ll ans=0;
sort(edge+1,edge+m+1);
for(int k=1;k<=m;k++)
{
int u=edge[k].u,v=edge[k].v,w=edge[k].w,id=edge[k].id;
int x=find(u),y=find(v);
if(x!=y)
{
cnt++;
fa[x]=y;
ans+=w;
add(u,v,id);
vis[id]=1;
if(cnt==n-1)return ans;
}
}
return -1;
}
void dfs(int u,int f,int w)
{
deep[u]=deep[f]+1,p[u][0]=f,Max[u][0]=w;
for(int i=1;i<=20;i++)
{
if(deep[u]-(1<<i)<=0)break;
int v=p[u][i-1];
p[u][i]=p[v][i-1];
if(W[Max[u][i-1]]<W[Max[v][i-1]])Max[u][i]=Max[v][i-1];
else Max[u][i]=Max[u][i-1];
}
for(int i=0;i<G[u].size();i++)
{
int v=G[u][i].first,w=G[u][i].second;
if(v!=f)dfs(v,u,w);
}
}
int get_max(int x,int y)
{
if(deep[x]<deep[y])swap(x,y);
int temp=0,ans=0;
for(int i=20;i>=0;i--)
if(deep[x]-(1<<i)>=deep[y])
{
if(W[Max[x][i]]>temp)ans=Max[x][i],temp=W[ans];
x=p[x][i];
}
if(x==y)return ans;
for(int i=20;i>=0;i--)
if(deep[x]-(1<<i)>0&&p[x][i]!=p[y][i])
{
if(W[Max[x][i]]>temp)ans=Max[x][i],temp=W[ans];
if(W[Max[y][i]]>temp)ans=Max[y][i],temp=W[ans];
x=p[x][i],y=p[y][i];
if(x==y)break;
}
if(W[Max[x][0]]>temp)ans=Max[x][0],temp=W[ans];
if(W[Max[y][0]]>temp)ans=Max[y][0],temp=W[ans];
return ans;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=m;i++)
{
scanf("%d%d%d",&edge[i].u,&edge[i].v,&edge[i].w);
W[i]=edge[i].w,edge[i].id=i;
}
memset(vis,0,sizeof(vis));
ll sum=kruskal(n,m);
deep[0]=0;
dfs(1,0,0);
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int id=edge[i].id,u=edge[i].u,v=edge[i].v,w=edge[i].w;
if(vis[id])ans[id]=sum;
else
{
int t=get_max(u,v);
ans[id]=sum+w-W[t];
}
}
for(int i=1;i<=m;i++)printf("%I64d\n",ans[i]);
return 0;
}