uva11090 給你一個有向圖,求出平均權值最小的環
B
【題目描述】
泡泡魚是一條調皮的魚,ta 的家住在一片珊瑚礁上。在 ta 的眼裡,這些珊瑚礁的形態 可以腦補成一個 n 個節點,m 條邊的帶權圖,在海水的腐蝕下,這些珊瑚礁形成了許多的 環,ta 想考考你能不能找出這些環中,權值的平均值最小的環。泡泡魚這麼聰明,ta 當然 知道答案,調皮的 ta 對你說,如果你算錯了,就要吃 ta 下的蛋。因為 ta 很調皮,ta 把圖變 成了有向圖,還有可能用無環圖坑你。為代表你知道,你只需告訴 ta 最小的平均權值即可。
【輸入格式】
共 m+1 行。 第 1 行,2 個整數 n 和 m,表示珊瑚礁的點數和邊數。 第 2~m+1 行,每行 3 個正整數 u,v,w,表示 u 與 v 之間有一條權值為 w 的有向邊。
【輸出格式】
如果輸入資料無環,輸出”PaPaFish is laying egg!”。(不含引號) 否則輸出一個浮點數 ans, 表示所有環中,權值的平均值最小的環的平均權值。答案 保留 2 位小數。
【樣例輸入】
2 2
1 2 2
2 1 3
【樣例輸出】
2.50
【資料範圍】
對於前 40%的資料 n<=50,m<=5000 對於 100%的資料 1<=n<=1000,1<=m<=10000,0<=w<=10000000
這題在考場上犯了極大的錯誤,先傻逼秒寫了個拓撲判環,後來又想很多圖論演算法,後來都被自己出的樣例卡死了,浪費了大量時間導致T2沒有打出。
最後還以為只要打個爆搜直接就能過。但是這爆搜有問題,因為一個環有可能由兩條及以上回邊組成,每次碰到回邊判環顯然會漏判。
正解是二分+SPFA判斷負環。
每次二分答案,將每條邊的權值減去這個數,那麼如果存在負環,則說明這個答案是偏大的,不存在則偏小,隨著二分次數的增加不斷逼近。
由於要求保留兩位小數,那麼我們二分時的精度就應該保留到三位,以保證答案的準確性,鑑於只要保留兩位小數,因此二分時 r - l 小於0.5時就可以出解了,當然0.4會更保險點,由於存在浮點誤差,二分次數也不能太多,二分次數太多也會增加程式執行時間。
至於SPFA判負環,原理就是由於一個點最多會被更新 n - 1 次,如果超過的話則說明存在負環,因為負環可以更新無數次,但這麼做是O(N * M)
我們基於這個原理,以每一個點為起點,如果有點能夠被再次訪問,則說明存在負環。 那麼我們用dfs來實現這些操作,回溯時還原一下狀態,就能把複雜度降低。網上說法是(N log N)。
然後還有個小小的優化,dis的初始值設為0,則非負邊不會被加入(負環肯定存在負邊),一定程度上又減小了搜尋量。
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 1000;
typedef long long LL;
typedef double DB;
const DB MAX = 10000010;
inline int get(){
char c;
while((c = getchar()) < '0' || c > '9');
int cnt = c - '0';
while((c = getchar()) >= '0' && c <= '9') cnt = cnt * 10 + c - '0';
return cnt;
}
int N,M;
struct data{
int to;
DB w;
data(){}
data(int to,DB w) : to(to),w(w){}
};
vector<data> a[MAXN + 10];
DB dis[MAXN + 10];
DB l,r,mid,ans;
bool vis[MAXN + 10],flag;
inline void dfs(int x){
if(flag) return;
for(int i = 0; i < a[x].size(); i ++){
if(dis[a[x][i].to] > dis[x] + a[x][i].w){
dis[a[x][i].to] = dis[x] + a[x][i].w;
if(vis[a[x][i].to]){
flag = true;
return;
}
else{
vis[a[x][i].to] = true;
dfs(a[x][i].to);
vis[a[x][i].to] = false; //
}
}
}
return;
}
inline bool judge(DB x){
for(int i = 1; i <= N; i ++){
for(int j = 0; j < a[i].size(); j ++){
a[i][j].w -= x;
}
}
memset(dis,0,sizeof(dis));
memset(vis,false,sizeof(vis));
flag = false;
for(int i = 1; i <= N; i ++){
vis[i] = true;
dfs(i);
vis[i] = false; //
dis[i] = 0; //
if(flag) break;
}
for(int i = 1; i <= N; i ++){
for(int j = 0; j < a[i].size(); j ++){
a[i][j].w += x;
}
}
return flag;
}
int main(){
#ifdef lwy
freopen("2.txt","r",stdin);
#else
freopen("B.in","r",stdin);
freopen("B.out","w",stdout);
#endif
N = get(); M = get();
for(int i = 1; i <= M; i ++){
int u,v; DB w;
u = get(); v = get(); scanf("%lf",&w); //DB 用 lf 不能用 llf
a[u].push_back(data(v,w));
}
l = 0; r = MAX;
if(!judge(MAX)){
printf("PaPaFish is laying egg!");
return 0;
}
while(r - l > 0.004){ // 0.01 -> 0.005
mid = (l + r) / 2; //DB 不能用位運算
if(judge(mid)) r = mid;
else l = mid;
}
ans = l;
/* while(!judge(ans))
ans += 0.0001; // 0.01 -> 0.001 這種做法存在精度誤差*/
printf("%.2lf",ans);
return 0;
}