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【NOIP 2013 Day1 T3】貨車運輸(最大生成樹+LCA)

題目描述 Description
A 國有 n 座城市,編號從 1 到 n,城市之間有 m 條雙向道路。每一條道路對車輛都有重量限制,簡稱限重。現在有 q 輛貨車在運輸貨物,司機們想知道每輛車在不超過車輛限重的情況下,最多能運多重的貨物。

輸入描述 Input Description
第一行有兩個用一個空格隔開的整數 n,m,表示 A 國有 n 座城市和 m 條道路。
接下來 m 行每行 3 個整數 x、y、z,每兩個整數之間用一個空格隔開,表示從 x 號城市到 y 號城市有一條限重為 z 的道路。注意:x 不等於 y,兩座城市之間可能有多條道路。
接下來一行有一個整數 q,表示有 q 輛貨車需要運貨。
接下來 q 行,每行兩個整數 x、y,之間用一個空格隔開,表示一輛貨車需要從 x 城市運輸貨物到 y 城市,注意:x 不等於 y。

輸出描述 Output Description
輸出共有 q 行,每行一個整數,表示對於每一輛貨車,它的最大載重是多少。如果貨車不能到達目的地,輸出-1。

樣例輸入 Sample Input
4 3
1 2 4
2 3 3
3 1 1
3
1 3
1 4
1 3

樣例輸出 Sample Output
3
-1
3

資料範圍及提示 Data Size & Hint
對於 30%的資料,0 < n < 1,000,0 < m < 10,000,0 < q < 1,000;
對於 60%的資料,0 < n < 1,000,0 < m < 50,000,0 < q < 1,000;
對於 100%的資料,0 < n < 10,000,0 < m < 50,000,0 < q < 30,000,0 ≤ z ≤ 100,000。

題解:NOIP2013第一天的第三題,比較難的一道題,做法就是先跑一遍最大生成樹,然後找兩點之間的LCA,輸出路徑上的最小值。先做一遍最大生成樹可以保證兩點之間的路徑上的最小值最大,然後求兩點之間的LCA找路徑上的最小值就可以了。
然後這題我在dfs建樹的時候打錯了,導致兒子的父親的父親是兒子mdzz。
PS:可能codevs的資料比較水,所以暴力LCA就過了

2016.10.26:最近學了倍增lca,把這題又做了一遍。剛開始不會找路徑上的最小值,就去看了一下黃學長部落格233

程式碼如下

暴力lca程式碼

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const int MAXV=11000; const int MAXE=51000; int first[MAXV],nxt[MAXE<<1]; int fa[MAXV],fax[MAXV],dis[MAXV],deep[MAXV];//fa用來dfs建樹,fax用來跑kruskal int n,m,q,tot; struct edge { int from,to,cost; }es[MAXE<<1],c[MAXE<<1];//c陣列記錄每條邊,es陣列記錄最大生成樹上的邊 void init() { memset(first,-1,sizeof(first)); memset(deep,0,sizeof(deep)); tot=0; } void build(int f,int t,int d) { es[++tot]=(edge){f,t,d}; nxt[tot]=first[f]; first[f]=tot; } bool cmp(edge a,edge b) { return a.cost>b.cost; } int find(int x) { return fax[x]==x?x:fax[x]=find(fax[x]); } void dfs(int s) { for(int i=first[s];i!=-1;i=nxt[i]) { int v=es[i].to; if(deep[v]==0)//已經dfs過的點不再dfs { dis[v]=es[i].cost; deep[v]=deep[s]+1; fa[v]=s; dfs(v); } } } int lca(int x,int y) { int minn=0x7fffff; if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y); while(deep[x]!=deep[y]) { if(dis[y]<minn) minn=dis[y]; y=fa[y]; } while(x!=y) { if(dis[x]<minn) minn=dis[x]; if(dis[y]<minn) minn=dis[y]; x=fa[x]; y=fa[y]; } return minn; } int main() { scanf("%d%d",&n,&m); init(); for(int i=1;i<=n;i++) fax[i]=i; for(int i=1;i<=m;i++) scanf("%d%d%d",&c[i].from,&c[i].to,&c[i].cost); sort(c+1,c+m+1,cmp); for(int i=1;i<=m;i++) { int x=find(c[i].from); int y=find(c[i].to); if(x!=y) { fax[x]=y; build(c[i].from,c[i].to,c[i].cost); build(c[i].to,c[i].from,c[i].cost);//在最大生成樹上建邊 } } for(int i=1;i<=n;i++) if(deep[i]==0) dfs(i);//如果還有沒dfs到的,繼續dfs scanf("%d",&q); for(int i=1;i<=q;i++) { int a,b; scanf("%d%d",&a,&b); if(find(a)!=find(b)) printf("-1\n"); else printf("%d\n",lca(a,b)); } return 0; } /* 5 7 4 3 4440 3 1 22348 1 3 28368 2 4 25086 5 3 6991 4 3 10638 3 1 11106 4 4 5 1 3 5 4 2 5 */

倍增lca程式碼

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAXV=110000;
const int MAXE=510000;
int first[MAXV],nxt[MAXE<<1];
int f[MAXV],deep[MAXV];
int fa[MAXV][30],dis[MAXV][30];
//dis陣列類似於fa陣列,dis[i][j]記錄的是i向上跳2^j步經過的路徑上的最小值 
int n,m,q,cnt=0,tot=0;
bool used[MAXV];
struct edge
{
    int from,to,cost;
}es[MAXV],ex[MAXE<<1];
void init()
{
    memset(first,-1,sizeof(first));
    memset(dis,63,sizeof(dis));
    for(int i=1;i<=n;i++) f[i]=i;
}
void build(int f,int t,int d)
{
    es[++tot]=(edge){f,t,d};
    nxt[tot]=first[f];
    first[f]=tot;
}
void dfs(int s)
{
    used[s]=1;
    for(int i=1;i<=20;i++)
    {
        if(deep[s]<(1<<i)) break;
        fa[s][i]=fa[fa[s][i-1]][i-1];//初始化fa陣列 
        dis[s][i]=min(dis[s][i-1],dis[fa[s][i-1]][i-1]);//dis存的是最小值 
    }
    for(int i=first[s];i!=-1;i=nxt[i])
    {
        int v=es[i].to;
        if(!used[v])
        {
            dis[v][0]=es[i].cost; 
            deep[v]=deep[s]+1;
            fa[v][0]=s;
            //fa[i][j]表示i向上跳2^j步到達的點的編號 
            //fa[i][0]即i的父親節點 
            dfs(v);
        }
    }
}
int lca(int x,int y)//倍增lca 
{
    if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y);
    int tt=deep[y]-deep[x];
    for(int i=0;i<=20;i++)
        if((1<<i)&tt) y=fa[y][i]; 
    for(int i=20;i>=0;i--)//從大往小跳 
        if(fa[x][i]!=fa[y][i])
        {
            y=fa[y][i];
            x=fa[x][i];//能跳直接跳過去 
        }
    if(x==y) return x;
    else return fa[x][0];
}
int ask(int x,int y)
{
    int minn=0x7fffffff;
    int tt=deep[x]-deep[y];
    for(int i=0;i<=20;i++)
        if((1<<i)&tt)
        {
            minn=min(minn,dis[x][i]);//找路徑上的最小值 
            x=fa[x][i];
        }
    return minn;
}
bool cmp(edge aa,edge bb)
{
    return aa.cost>bb.cost;
}
int find(int x)
{
    return f[x]==x?x:f[x]=find(f[x]);
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    init();
    for(int i=1;i<=m;i++)
        scanf("%d%d%d",&ex[i].from,&ex[i].to,&ex[i].cost);
    sort(ex+1,ex+m+1,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int x=find(ex[i].from);
        int y=find(ex[i].to);
        if(x!=y)
        {
            f[x]=y;
            build(ex[i].from,ex[i].to,ex[i].cost);
            build(ex[i].to,ex[i].from,ex[i].cost);
            if(++cnt==n-1) break;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(!used[i]) dfs(i);
/*  for(int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d %d\n",i,fa[i]);*/
    scanf("%d",&q);
    for(int i=1;i<=q;i++)
    {
        int x,y,lcA;
        scanf("%d%d",&x,&y);
        if(find(x)!=find(y)) printf("-1\n");
        else
        {
            lcA=lca(x,y);
            printf("%d\n",min(ask(x,lcA),ask(y,lcA)));
        }
    }
    return 0;
}