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noip 2013 洛谷 P1967 货车运输

热度:2   发布时间:2023-12-06 08:16:01.0

题目:货车运输

大致题意:
给出一张无向带权图,对于m个询问(X,Y),要求找出X到Y的一条路径使得路径上的最小边权最大,并输出这个最小边权。

思路:
可以看出,X到Y的满足条件的路径一定在原图的最大生成树上。
update : (2018/10/24) 证明的话网上好像没有,如图:
在这里插入图片描述
假设黑边是用kruskal求出的最大生成树,要求的是最左边的两个点间的最大的最小边权。
再假设绿色的边是这两点间的黑色路径中的最小值。
现在两点间连上一条红色的虚线边,要证明红色的边是小于绿色的边的。
根据kruskal算法的加边原理,我们知道只要不构成环,就会从大到小顺序加边。
假如红边大于绿边,那么红边在执行kruskal时一定先被遍历到,此时由于还没有遍历到绿边,所以红边是一定会被加入的(即如果红边加入后会形成环,那么绿边加入后也会形成环)。
但是由于红边不在最大生成树中,所以红边一定小于绿边。
尝试在这两点间寻找其他路径,同理可证最大的最小边权一定比最大生成树上的要小。

那么就可以用kruskal先预处理出原图的最大生成树,此时就可以用并查集判断出X到Y无路径的情况。
而找到这条路径,就可以采用倍增求LCA的方法。
即在倍增预处理anc[][]时,顺便处理一个边权v[][],代表每个节点到他的第 2^i 层祖先的最大最小边权。
在倍增求LCA时,X和Y每向上跳一层,就用此时的v[][]更新ans。
注意图可能不连通。

ps:祝贺本蒟蒻博客300篇达成!

代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;#define maxn 100000
#define maxm 500000
#define bin 22
#define inf (1<<30)struct Edge {
    int x,y,z;Edge() {
    }Edge(int xx,int yy,int zz) {
    x=xx,y=yy,z=zz;}bool operator < (const Edge& oth) const {
    return z>oth.z;}
};int n,m;
vector<Edge> e;
int fa[maxn+5]= {
    0};vector<Edge> tr[maxn+5];
int f[maxn+5]= {
    0};
int d[maxn+5]= {
    0};int anc[maxn+5][bin+5]= {
    0};
int v[maxn+5][bin+5]= {
    0};void readin() {
    scanf("%d%d",&n,&m);for(int i=1; i<=m; i++) {
    int x,y,z;scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);if(x>y) swap(x,y);e.push_back(Edge(x,y,z));}
}int find(int x) {
    if(-1==fa[x]) return x;else return fa[x]=find(fa[x]);
}void init() {
    sort(e.begin(),e.end());memset(fa,-1,sizeof(fa));
}void kruskal() {
    init();for(int i=0; i<e.size(); i++) {
    int x=e[i].x,y=e[i].y;int f1=find(x),f2=find(y);if(f1==f2) continue;fa[f1]=f2;tr[x].push_back(e[i]);tr[y].push_back(e[i]);}
}void make_tree(int x) {
    anc[x][0]=f[x];for(int i=0; i<tr[x].size(); i++) {
    int y=(tr[x][i].y==x?tr[x][i].x:tr[x][i].y);if(y==f[x]) continue;f[y]=x;d[y]=d[x]+1;v[y][0]=tr[x][i].z;make_tree(y);}
}void initLCA() {
    for(int i=1; i<=bin; i++) {
    for(int x=1; x<=n; x++) {
    anc[x][i]=anc[anc[x][i-1]][i-1];v[x][i]=min(v[x][i-1],v[anc[x][i-1]][i-1]);}}
}int lca(int x,int y) {
    int ans=inf;for(int i=bin; i>=0; i--) {
    if(d[y]<=d[anc[x][i]]) {
    ans=min(ans,v[x][i]);x=anc[x][i];}}if(x==y) return ans;for(int i=bin; i>=0; i--) {
    if(anc[x][i]!=anc[y][i]) {
    ans=min(ans,min(v[x][i],v[y][i]));x=anc[x][i],y=anc[y][i];}}ans=min(ans,min(v[x][0],v[y][0]));return ans;
}void query() {
    int q;scanf("%d",&q);while(q--) {
    int x,y;scanf("%d%d",&x,&y);if(find(x)!=find(y)) {
    printf("-1\n");continue;}if(d[x]<d[y]) swap(x,y);int LCA=lca(x,y);printf("%d\n",LCA);}
}int main() {
    readin();kruskal();for(int i=1; i<=n; i++) {
    if(!f[i]) {
    d[i]=1;make_tree(i);}}initLCA();query();return 0;
}
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