【NOI2018day1】歸程(最短路+kruskal重構樹+並查集+倍增)
Problem
給定一個個節點、條邊的無向連通圖,用,描述一條邊的長度、海拔。
給定天,每天給出出發節點v和水位線p。所有海拔**不超過**p的邊都會被淹。Yazid要回到位於1號節點的家。他在點v有輛車,但不能駛過被淹的邊。Yazid 可以在任意節點下車,這樣接下來他就可以步行經過有積水的邊。但車會被留在他下車的節點並不會再被使用。
- 需要特殊說明的是,第二天車會被重置,這意味著:
- 車會在新的出發點被準備好。
- Yazid 不能利用之前在某處停放的車。
求最小的步行經過的邊的總長度。部分資料強制線上。有多組資料,但資料組數T≤3。
Solution
- 首先,可以以1為起點對原圖做一遍單源最短路,求出所有點到1的dis。據說spfa會被卡,所以宜使用穩定的dijkstra。
- 然後,若我們能求出所有v能到達的點,並知道這些點的dis的min,此問題便迎刃而解。
- 可以使用kruskal重構樹。
- 首先,對所有邊按照海拔從大到小排序。初始化fa陣列,令圖中每個點均為根。
- 順序掃一遍邊集陣列。對於一條u,v間海拔為a的邊,先找出u,v所在子樹的根fu,fv,然後新建一個節點num,令fu為num的左兒子,fv為num的右兒子,且fu、fv連向num的邊的邊權均為a。
- 為加速找根過程,使用並查集優化。
- 經過上述操作,我們就得出一棵二叉樹。顯然,樹上每個節點到根的路徑上的邊權是單調遞減的(我們優先處理了海拔較高的邊)。
- 對於某個詢問v,p,應從v往上走,直至走到不能再走(被水淹了)為止。因為若此時的邊被水淹了,則上面的邊肯定也被水淹了(權值單調遞減)。這樣可以用倍增。
- 設這樣走到的點為x,則Yazid通過開車能且僅能到達以x為根的子樹中的點。可以預先dfs一遍,求出以每個點為根的子樹中所有點的dis的min值。
- 時間複雜度:。
Code
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define fo(i,a,b) for(i=a;i<=b;i++)
#define fd(i,a,b) for(i=a;i>=b;i--)
#define clear(a) fo(ii,1,n)a[ii]=0
#define cle(a) memset(a,0,sizeof a)
#define rep(i,x) for(edg *i=x; i; i=i->ne)
#define MIN(x,y) x=min(x,y)
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=4e5+1;
const ll inf=0x7FFFFFFF;
int T,i,n,m,u,v,a,ii,x,y,num,Q,K,S,v0,p0,p;
ll l,ans,dis[N];
struct edge
{
int u,v,a;
ll l;
}e[N];
struct edg
{
int to;
ll l;
edg *ne;
inline edg(int to,ll l,edg *ne) : to(to), l(l), ne(ne){}
}*fin[N];
template <class T> inline void read(T &x)
{
char ch=getchar(); x=0;
for(;!isdigit(ch);ch=getchar());
for(;isdigit(ch);ch=getchar()) x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48);
}
inline void link(int x,int y)
{
fin[x]=new edg(y,l,fin[x]);
}
struct node
{
int i; ll dis;
inline node(int _i,ll _dis){i=_i; dis=_dis;}
};
struct cmp1
{
inline bool operator ()(const node &a,const node &b){return a.dis>b.dis;}
};
priority_queue <node,vector<node>,cmp1> P;
bool vis[N];
void dijkstra()
{
while(!P.empty())P.pop(); P.push(node(1,0));
clear(vis);
memset(dis,127,sizeof dis); dis[1]=0;
while(!P.empty())
{
node t=P.top(); P.pop();
int x=t.i; ll d=t.dis;
if(vis[x]) continue;
vis[x]=1;
rep(i,fin[x])
{
y=i->to; l=i->l;
if(!vis[y]&&dis[y]>d+l)
{
dis[y]=d+l;
P.push(node(y,dis[y]));
}
}
}
}
int fa[N],fu,fv,L[N],R[N],anc[N][18],low[N][18];
ll mi[N];
inline bool cmp(edge a,edge b){return a.a>b.a;}
int gef(int x)
{
return fa[x]==x ? x : fa[x]=gef(fa[x]);
}
void kruskal()
{
sort(e+1,e+m+1,cmp);
cle(anc); cle(low); cle(L); cle(R);
int i;
fo(i,1,n)fa[i]=i;
fo(i,1,m)
{
u=e[i].u; v=e[i].v;
fu=gef(u);fv=gef(v);
if(fu!=fv)
{
anc[fu][0]=fa[fu]=anc[fv][0]=fa[fv]=fa[num+1]=++num;
low[fu][0]=low[fv][0]=e[i].a;
L[num]=fu; R[num]=fv;
}
}
}
void dfs(int x)
{
int i,f=anc[x][0]; mi[x]=dis[x];
fo(i,1,17)
{
if(!f) break;
low[x][i]=low[f][i-1];
f=anc[x][i]=anc[f][i-1];
}
if(L[x]) dfs(L[x]), MIN(mi[x],mi[L[x]]);
if(R[x]) dfs(R[x]), MIN(mi[x],mi[R[x]]);
}
int main()
{
for(read(T);T;T--)
{
read(n); read(m);
clear(fin);
fo(i,1,m)
{
read(u), read(v), read(l), read(a);
e[i].u=u,e[i].v=v,e[i].l=l,e[i].a=a;
link(u,v); link(v,u);
}
dijkstra();
num=n; kruskal();
dfs(num);
read(Q); read(K); read(S); ans=0;
fo(i,1,Q)
{
read(v0); v=(v0+K*ans-1)%n+1;
read(p0); p=(p0+K*ans)%(S+1);
fd(ii,17,0) if( anc[v][ii] && low[v][ii]>p ) v=anc[v][ii];
printf("%lld\n",ans=mi[v]);
}
}
}
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