• pjudge#21614[PR #1]守卫【Kruskal生成树,费用流】


    正题

    题目链接:http://pjudge.ac/problem/21614


    题目大意

    给出一张\(n\)个点\(m\)条边的一张图,有\(k\)个守卫,每个守卫都有一个点集\(S\)表示这个守卫可以被派遣到这个点集中的某个点,然后你可以选择一些边删除,要求使得每个点都恰好和一个守卫联通,要求留下的边的权值和最小。

    \(1\leq n\leq 300,1\leq m\leq \frac{n\times (n-1)}{2}\)


    解题思路

    首先最后的所有边肯定都是最小生成树上的边,我们可以先把最小生成树求出来。

    然后我们考虑把最后有守卫的点集\(S\)拿出来建一棵虚树,那么假设存在一条边\(x\leftrightarrow y\),那么原树\(x,y\)肯定不连通,也就是\(x\leftrightarrow y\)路径上肯定有一条边会被删除。

    显然我们删除路径上权值最大的边是最优的,嗯考虑到这个最大的边,我们可以建一个Kruskal生成树来更好的考虑。

    那么对于一个边化成的点,这条边如果产生贡献,当且仅当它的两棵子树中都有点有守卫。

    考虑使用费用流解决这个问题,对于一个产生贡献的点,如果左右两边都有流量上来它就会产生贡献,并且会继承一个流量上去,否则如果有一个流量就直接继承上去。

    那么建法就很简单了,对于这个点\(x\)建立\(x\rightarrow t\)流量\(1\),费用\(w\)\(x\rightarrow fa_x\)流量\(1\),费用\(0\)

    并且对于每个根,我们都建立\(x\rightarrow t\)流量\(1\),费用\(inf\),并且在最后减去这些\(inf\)即可。这样我们求一个最大费用最大流就是对的了。因为Kruskal生成树的原因,深度越小的节点权值肯定越大,所以两个流量肯定会在它们的\(LCA\)处产生贡献(因为只能流一个上去)。


    code

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #include<queue>
    #define ll long long
    using namespace std;
    const ll N=1500,inf=1e18;
    struct node{
    	ll x,y,w;
    }e[N*N];
    struct edge{
    	ll to,next,w,c;
    }a[N*20];
    ll n,m,k,s,t,tot,ans,cnt,wr,fa[N];
    ll ls[N],f[N],mf[N],pre[N];
    bool v[N];queue<int> q;
    bool cmp(node x,node y)
    {return x.w<y.w;}
    ll find(ll x)
    {return (fa[x]==x)?x:(fa[x]=find(fa[x]));}
    void addl(ll x,ll y,ll w,ll c){
    	a[++tot].to=y;a[tot].next=ls[x];ls[x]=tot;a[tot].w=w;a[tot].c=c;
    	a[++tot].to=x;a[tot].next=ls[y];ls[y]=tot;a[tot].w=0;a[tot].c=-c;
    	return;
    }
    bool SPFA(){
    	memset(f,0xcf,sizeof(f));
    	q.push(s);f[s]=0;v[s]=1;mf[s]=inf;
    	while(!q.empty()){
    		ll x=q.front();q.pop();v[x]=0;
    		for(ll i=ls[x];i;i=a[i].next){
    			ll y=a[i].to;
    			if(a[i].w&&f[x]+a[i].c>f[y]){
    				f[y]=f[x]+a[i].c;pre[y]=i;
    				mf[y]=min(mf[x],a[i].w);
    				if(!v[y])q.push(y),v[y]=1;
    			}
    		}
    	}
    	return f[t]>-inf;
    }
    void Update(){
    	ans+=mf[t]*f[t];
    	ll x=t;wr+=mf[t];
    	while(x!=s){
    		a[pre[x]].w-=mf[t];
    		a[pre[x]^1].w+=mf[t];
    		x=a[pre[x]^1].to;
    	}
    	return;
    }
    signed main()
    {
    	scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&k);
    	s=n*2+k+1;t=s+1;tot=1;
    	for(ll i=1;i<=m;i++)
    		scanf("%lld%lld%lld",&e[i].x,&e[i].y,&e[i].w);
    	for(ll i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;
    	sort(e+1,e+1+m,cmp);cnt=n;
    	ll sum=0;
    	for(ll i=1;i<=m;i++){
    		ll x=find(e[i].x),y=find(e[i].y);
    		if(x==y)continue;
    		fa[x]=fa[y]=++cnt;fa[cnt]=cnt;
    		addl(x,cnt,1,0);addl(y,cnt,1,0);
    		addl(cnt,t,1,e[i].w);sum+=e[i].w;
    	}
    	for(ll i=1;i<=cnt;i++)
    		if(fa[i]==i)addl(i,t,1,1e9),sum+=1e9;
    	for(ll i=1,r;i<=k;i++){
    		scanf("%lld",&r);++cnt;
    		addl(s,cnt,1,0);
    		for(ll j=1,x;j<=r;j++)
    			scanf("%lld",&x),addl(cnt,x,1,0);
    	}
    	while(SPFA())Update();sum-=ans;
    	if(sum>=1e9||wr<k)return puts("-1")&0;
    	printf("%lld\n",sum);
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/QuantAsk/p/16186482.html
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