• 线段树优化建边+最短路——bzoj3073[Pa2011]Journeys


    Description

    (Seter)建造了一个很大的星球,他准备建造(N)个国家和无数双向道路。(N)个国家很快建造好了,用(1..N)编号,但是他发现道路实在太多了,他要一条条建简直是不可能的!于是他以如下方式建造道路:((a,b),(c,d))表示,对于任意两个国家x,y,如果(aleq xleq b,cleq yleq d),那么在(x,y)之间建造一条道路。(Seter)保证一条道路不会修建两次,也保证不会有一个国家与自己之间有道路。
    (Seter)好不容易建好了所有道路,他现在在位于(P)号的首都。(Seter)想知道(P)号国家到任意一个国家最少需要经过几条道路。当然,(Seter)保证(P)号国家能到任意一个国家。

    Input
    第一行三个数(N,M,P)(Nleq 500000,Mleq 100000)
    后M行,每行4个数(A,B,C,D)(1leq Aleq Bleq N,1leq Cleq Dleq N)

    Output
    (N)行,第(i)行表示(P)号国家到第(i)个国家最少需要经过几条路。显然第(P)行应该是0。

    Sample Input
    5 3 4
    1 2 4 5
    5 5 4 4
    1 1 3 3

    Sample Output
    1
    1
    2
    0
    1

    solution

    一个显然的暴力思路就是一个个点连边。但是这样大数据一定裂开。我们考虑线段树优化建边(线段树可以完成区间操作,题目给出的就是一整个区间,对于线段树来说是非常友好的)。

    线段树优化建边

    我们定义:

    进树:一颗线段树从父亲到儿子连边权为0的边

    出树:一颗线段树从儿子到父亲连边权为0的边

    超级点:既不属于进树也不属于出树,用于连接进树与出树的点

    那么我们对于每一个要连的区间((a,b),(c,d))都先将出树中对应区间连边权为0的有向边到超级点,再从超级点连边权为1的有向边到进树中,这里需要两个超级点,如果用同一个超级点的话,会有原来不能互相到达的点却互相到达的情况。

    大概如图:图源

    为什么要从进树连边到出树?因为从给定的起点出发可能需要经过别的点才能到某些点。

    剩下的就是一个简单的(dijkstra)

    Code

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<queue>
    #include<cstring>
    #define mk make_pair
    #define lc k<<1
    #define rc k<<1|1
    using namespace std;
    const int N=5e5+5,M=1e7+5;
    struct E {
    	int to,nxt,w;
    }e[N*30];
    int n,m,p,head[M],cnt,tot,sup,vis[M],dis[M];
    
    inline int read () {
    	int res=0,fl=1;
    	char ch;
    	while ((ch=getchar())&&(ch<'0'||ch>'9'))	if (ch=='-')	fl=-1;
    	res=ch^48;
    	while ((ch=getchar())&&ch>='0'&&ch<='9')	res=(res<<1)+(res<<3)+(ch^48);
    	return res*fl;
    }
    
    inline void add (int x,int y,int z) {
    	e[++cnt]=(E){y,head[x],z};
    	head[x]=cnt;
    }
    
    struct node {
    	int tre[N<<2];
    	
    	inline void build (int k,int l,int r,int ty) {
    		tre[k]=++tot;
    		if (l==r)	return;
    		int mid=(l+r)>>1;
    		build(lc,l,mid,ty);
    		build(rc,mid+1,r,ty);
    		if (ty==0)	add(tre[k],tre[lc],0),add(tre[k],tre[rc],0);
    		else	add(tre[lc],tre[k],0),add(tre[rc],tre[k],0);
    	}
    
    	inline void update (int k,int l,int r,int x,int y,int v,int ty) {
    		if (x<=l&&r<=y) {
    			if (ty)	add(tre[k],sup,v);
    			else	add(sup,tre[k],v);
    			return;
    		}
    		int mid=(l+r)>>1;
    		if (x<=mid)	update(lc,l,mid,x,y,v,ty);
    		if (y>mid)	update(rc,mid+1,r,x,y,v,ty);
    	}
    
    	inline int get (int k,int l,int r,int x) {
    		if (l==r&&l==x)	return tre[k];
    		int mid=(l+r)>>1;
    		if (x<=mid)	return get(lc,l,mid,x);
    		else	return get(rc,mid+1,r,x);
    	}
    
    }t_in,t_out;
    
    inline void build2 (int k,int l,int r) {
    	add(t_in.tre[k],t_out.tre[k],0);
    	if (l==r)	return;
    	int mid=(l+r)>>1;
    	build2(lc,l,mid);
    	build2(rc,mid+1,r);
    }
    
    inline void dijkstra (int st) {
    	priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int> >,greater<pair<int,int> > > q;
    	memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
    	dis[st]=0;
    	q.push(mk(dis[st],st));
    	while (!q.empty()) {
    		int x=q.top().second;
    		q.pop();
    		if (vis[x])	continue;
    		vis[x]=1;
    		for (int i=head[x];i;i=e[i].nxt) {
    			int v=e[i].to;
    			if(vis[v]) continue;
    			if (dis[v]>dis[x]+e[i].w) {
    				dis[v]=dis[x]+e[i].w;
    				q.push(mk(dis[v],v));
    			}
    		}
    	}
    }
    
    inline void print (int k,int l,int r) {
    	if (l==r) {
    		printf("%d
    ",dis[t_in.tre[k]]);
    		return;
    	}
    	int mid=(l+r)>>1;
    	print(lc,l,mid);
    	print(rc,mid+1,r);
    }
    
    int main () {
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    	freopen("3073.in","r",stdin);
    	freopen("3073.out","w",stdout);
    #endif
    	n=read();m=read();p=read();
    //	cout<<n<<" "<<m<<" "<<p<<endl;
    	t_in.build(1,1,n,0);
    //	cout<<"*"<<tot<<endl;
    	t_out.build(1,1,n,1);
    	sup=tot;
    //	cout<<"!"<<tot<<endl;
    	for (int i=1,a,b,c,d;i<=m;i++) {
    		a=read();b=read();c=read();d=read();
    		sup++;
    		t_in.update(1,1,n,a,b,1,0);
    		t_out.update(1,1,n,c,d,0,1);
    		sup++;
    		t_in.update(1,1,n,c,d,1,0);
    		t_out.update(1,1,n,a,b,0,1);
    	}
    	build2(1,1,n);
    //	cout<<"!"<<endl;
    //	int pos=t_out.get(1,1,n,p);
    	int pos1=t_in.get(1,1,n,p);
    //	add(pos,pos1,0);
    //	cout<<pos<<endl;
    	dijkstra(pos1);
    	print(1,1,n);
    	return 0;
    }
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/FridayZ/p/13817821.html
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