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Educational Codeforces Round 51 (Rated for Div. 2) F. The Shortest Statement (最短路+LCA)

原題地址:http://codeforces.com/contest/1051/problem/F

題意:給你nn個點,mm條邊。mn<=20m-n<=20。保證圖連通
問你任意兩點的最短距離是多少。

思路:從資料範圍入手,由於邊的數量比點的數量多的有限.那麼我們就可以把原來的圖看成是一棵樹然後添加了若干條邊.首先如果只是單純的一棵樹,那麼任意兩點的最短距離用lca簡單處理一下即可.但是現在多添加了若干條邊,那麼任意兩點間的距離就有兩種選擇,一種是隻通過樹上的邊,那麼就是之前的答案,還有一種就是通過非樹上的邊,但是由於邊的數量非常少,我們可以考慮大概跑2(m

n)2*(m-n)遍dijstra最短路,然後列舉每一個非樹邊的兩個頂點去取一個最小值就行了.
具體可以看程式碼註釋:

#include <bits/stdc++.h>
#define eps 1e-8
#define INF 0x3f3f3f3f
#define PI acos(-1)
#define lson l,mid,rt<<1
#define rson mid+1,r,(rt<<1)+1
#define CLR(x,y) memset((x),y,sizeof(x))
#define fuck(x) cerr << #x << "=" << x << endl
using namespace std; typedef long long ll; typedef unsigned long long ull; const int seed = 131; const int maxn = 1e5 + 5; const int mod = 1e9 + 7; struct node {//前向星 int v, nxt; ll w; bool operator <(const node & a)const { return w > a.w; } node() {} node(int
v, ll w): v(v), w(w) {} } e[2 * maxn]; int head[maxn], tot, n, m, q; void add_edge(int u, int v, int w) { e[tot].v = v; e[tot].w = w; e[tot].nxt = head[u]; head[u] = tot++; } vector<int>P;//P存放的是非樹邊的兩個頂點 //ver存放頂點,sz時間戳,deep深度,dp用於RMQ查詢LCA int sz, ver[2 * maxn], deep[2 * maxn], first[maxn], dp[2 * maxn][30], vis[maxn]; ll dir[maxn];//存放任意點到根節點的距離 void init(int n) { for (int i = 0; i <= n; i++) dir[i] = vis[i] = 0; sz = 0; } void dfs(int u, int dep, int pre) { //一定需要pre,因為這裡vis的作用是存不是樹中的邊,而不是判斷有沒有訪問過 vis[u] = 1; ver[++sz] = u; first[u] = sz; deep[sz] = dep; for (int i = head[u]; ~i ; i = e[i].nxt) { int v = e[i].v; if (v == pre) continue; if (vis[v]) { P.push_back(v); P.push_back(u); continue; } dir[v] = dir[u] + e[i].w; dfs(v, dep + 1, u); ver[++sz] = u; deep[sz] = dep; } } void ST(int n) {//預處理 for (int i = 1; i <= n; i++) dp[i][0] = i; for (int j = 1; (1 << j) <= n; j++) { for (int i = 1; i + (1 << j) - 1 <= n; i++) { int a = dp[i][j - 1], b = dp[i + (1 << (j - 1))][j - 1]; dp[i][j] = deep[a] < deep[b] ? a : b; } } } //中間部分是交叉的。 int RMQ(int l, int r) { int k = 0; while ((1 << (k + 1)) <= r - l + 1) k++; int a = dp[l][k], b = dp[r - (1 << k) + 1][k]; //儲存的是編號 return deep[a] < deep[b] ? a : b; } int LCA(int u, int v) { int x = first[u], y = first[v]; if (x > y) swap(x, y); int ret = RMQ(x, y); return ver[ret]; } void pre_solve(int n) { init(n); dir[1] = 0; dfs(1, 1, -1); ST(sz); } ll dis[55][maxn]; void dij(int num) {//dijstra最短路 CLR(vis, 0); CLR(dis[num], 0x3f); int start = P[num]; dis[num][start] = 0; priority_queue<node>q; q.push(node(start, 0)); while (!q.empty()) { int u = q.top().v; q.pop(); if (vis[u]) continue; vis[u] = 1; for (int i = head[u]; ~i; i = e[i].nxt) { int v = e[i].v; if (vis[v]) continue; if (dis[num][v] > dis[num][u] + e[i].w) { dis[num][v] = dis[num][u] + e[i].w; q.push(node(v, dis[num][v])); } } } } int main() { CLR(head, -1); tot = 0; scanf("%d%d", &n, &m); for (int i = 1; i <= m; i++) { int u, v, w; scanf("%d%d%d", &u, &v, &w); add_edge(u, v, w); add_edge(v, u, w); } pre_solve(n); sort(P.begin(), P.end()); P.erase(unique(P.begin(), P.end()), P.end());//需要排序和去重 int cnt = P.size(); for (int i = 0; i < cnt; i++) { dij(i); } scanf("%d", &q); while (q--) { int x, y; scanf("%d%d", &x, &y); ll ans = dir[x] + dir[y] - 2 * dir[LCA(x, y)];//不走非樹邊的最短距離 for (int i = 0; i < cnt; i++) { ans = min(ans, dis[i][x] + dis[i][y]);//一一列舉 } printf("%I64d\n", ans); } return 0; }