• NOI 2014 魔法森林


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    题目描述 Description

    为了得到书法大家的真传,小E同学下定决心去拜访住在魔法森林中的隐士。魔法森林可以被看成一个包含个N节点M条边的无向图,节点标号为1..N,边标号为1..M。初始时小E同学在号节点1,隐士则住在号节点N。小E需要通过这一片魔法森林,才能够拜访到隐士。
    魔法森林中居住了一些妖怪。每当有人经过一条边的时候,这条边上的妖怪就会对其发起攻击。幸运的是,在号节点住着两种守护精灵:A型守护精灵与B型守护精灵。小E可以借助它们的力量,达到自己的目的。
    只要小E带上足够多的守护精灵,妖怪们就不会发起攻击了。具体来说,无向图中的每一条边Ei包含两个权值Ai与Bi。若身上携带的A型守护精灵个数不少于Ai,且B型守护精灵个数不少于Bi,这条边上的妖怪就不会对通过这条边的人发起攻击。当且仅当通过这片魔法森林的过程中没有任意一条边的妖怪向小E发起攻击,他才能成功找到隐士。
    由于携带守护精灵是一件非常麻烦的事,小E想要知道,要能够成功拜访到隐士,最少需要携带守护精灵的总个数。守护精灵的总个数为A型守护精灵的个数与B型守护精灵的个数之和。

    输入描述 Input Description

    第1行包含两个整数N,M,表示无向图共有N个节点,M条边。 接下来M行,第行包含4个正整数Xi,Yi,Ai,Bi,描述第i条无向边。其中Xi与Yi为该边两个端点的标号,Ai与Bi的含义如题所述。 注意数据中可能包含重边与自环。

    输出描述 Output Description

    输出一行一个整数:如果小E可以成功拜访到隐士,输出小E最少需要携带的守护精灵的总个数;如果无论如何小E都无法拜访到隐士,输出“-1”(不含引号)。

    样例输入 Sample Input

    4 5
    1 2 19 1
    2 3 8 12
    2 4 12 15
    1 3 17 8
    3 4 1 17

    样例输出 Sample Output

    32

    数据范围及提示 Data Size & Hint

    2<=n<=50000
    0<=m<=100000
    1<=ai,bi<=50000

    对答案取极值,而答案由2个参数决定

    一般固定其中一个,计算另一个

    所以我们可以枚举a,计算b

    这样会超时

    法一:动态spfa

    先将所有的边按a的大小从小到大排序

    然后枚举a,每次只spfa那些边上的a 比枚举的a 小的边

    对于每一次枚举,用a+dis[n]更新答案

    当a>ans 时,停止

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #define N 50001
    #define M 100001
    using namespace std;
    int n,m,ans=200000,tot,dis[N],q[N*100],head,tail,front[N];
    bool v[N];
    struct edge
    {
        int a,b,to,from;
    }e[M];
    struct node
    {
        int to,w,next;
    }lb[M*2];
    inline bool cmp(edge p,edge q)
    {
        return p.a<q.a;
    }
    inline void insert(int u,int v,int w)
    {
        lb[++tot].to=v;lb[tot].next=front[u];lb[tot].w=w;front[u]=tot;
        lb[++tot].to=u;lb[tot].next=front[v];lb[tot].w=w;front[v]=tot;
    }
    inline void spfa()
    {
        while(head<tail)
        {
            int now=q[head];
            for(int i=front[now];i;i=lb[i].next)
             if(dis[lb[i].to]>max(dis[now],lb[i].w))
             {
                dis[lb[i].to]=max(dis[now],lb[i].w);
                if(!v[lb[i].to]) 
                {
                    v[lb[i].to]=true;
                    q[tail++]=lb[i].to;
                }
             }
            head++;
            v[now]=false;
        }
        head=tail=0;
    } 
    int main()
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        int x,y,a,b;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d%d%d",&e[i].from,&e[i].to,&e[i].a,&e[i].b);
        }
        sort(e+1,e+m+1,cmp);
        memset(dis,127,sizeof(dis));
        dis[1]=0;q[tail++]=1;v[1]=true;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            if(e[i].a>=ans) break;
            insert(e[i].from,e[i].to,e[i].b);
            if(!v[e[i].from])
            {
                q[tail++]=e[i].from;
                v[e[i].from]=true;
            }
            if(!v[e[i].to])
            {
                q[tail++]=e[i].to;
                v[e[i].to]=true;
            }
            spfa();
            ans=min(ans,e[i].a+dis[n]);
        }
        if(ans==200000) ans=-1;
        printf("%d",ans);
    }
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     这里空间要开好大,以后想着要用STL

     

    法二、LCT维护最小生成树

    kruscal据说可得70分,因为他每次都要打散原来的最小生成树重做

    能不能不打散呢?

    用LCT维护

    同样也是将所有的边按a从小到大排序

    目的:前面枚举到的边,再后面枚举的过程中可以使用

    这里要将边权转化为点权

    然后枚举每一条边

    判断这条边连接的2个点本来是否联通

    若不连通,直接加上这条边

    若联通,判断当前边的b,设为u  与两点路径之间最大的b 设为v 的大小关系

               若u<v 显然用u会更优,删除v那条边(在树中是2条边)

               若v<=u u就没用了,跳过

    枚举过程中时刻更新ans

    当a>ans break

    有这一句可以节省700多ms

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #define N 100001
    #define M 100001
    using namespace std;
    int n,m,fa[N+M],key[N+M],mx[N+M],ch[N+M][2],rev[N+M],st[N+M],ans=2000000,pre[N+M];
    struct node
    {
        int from,to,a,b;
    }e[M*2]; 
    bool operator < (node p,node q)
    {
        return p.a<q.a;
    }
    bool isroot(int x)
    {
        return ch[fa[x]][0]!=x&&ch[fa[x]][1]!=x;
    }
    void down(int x)
    {
        if(rev[x])
        {
            rev[x]^=1;rev[ch[x][0]]^=1;rev[ch[x][1]]^=1;
            swap(ch[x][0],ch[x][1]);
        }
    }
    void up(int x)
    {
        int l=ch[x][0],r=ch[x][1];
        mx[x]=x;
        if(key[mx[x]]<key[mx[l]]) mx[x]=mx[ch[x][0]];
        if(key[mx[x]]<key[mx[r]]) mx[x]=mx[ch[x][1]];
    }
    void rotate(int x)
    {
        int y=fa[x],z=fa[y],l,r;
        if(ch[y][0]==x) l=0;else l=1;  r=l^1;
        if(!isroot(y))
        {
            if(ch[z][0]==y) ch[z][0]=x;
            else ch[z][1]=x;
        }
        fa[x]=z;fa[y]=x;fa[ch[x][r]]=y;
        ch[y][l]=ch[x][r];ch[x][r]=y;
        up(y);
    }
    void splay(int x)
    {
        int t=0;st[++t]=x;
        for(int i=x;!isroot(i);i=fa[i]) st[++t]=fa[i];
        for(int i=t;i;i--) down(st[i]);
        while(!isroot(x))
        {
            int y=fa[x],z=fa[y];
            if(!isroot(y))
            {
                if(ch[y][0]==x^ch[z][0]==y) rotate(x);
                else rotate(y);
            }
            rotate(x);
            up(x);
        }
    }
    void access(int x)
    {
        int t=0;
        while(x)
        {
            splay(x);
            ch[x][1]=t;
            up(x);
            t=x;x=fa[x];
        }
    }
    inline void make_root(int x)
    {
        access(x);
        splay(x);
        rev[x]^=1;
    }
    void link(int u,int v)
    {
        make_root(u);
        fa[u]=v;
    }
    void cut(int u,int v)
    {
        make_root(u);
        access(v);
        splay(v);
        fa[u]=ch[v][0]=0;
        up(v);
    }
    int find(int x)
    {
        return x==pre[x] ? x:pre[x]=find(pre[x]);
    }
    int query(int u,int v)
    {
        make_root(u);
        access(v);
        splay(v);
        return mx[v];
    }
    int main()
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(int i=1;i<=m;i++) scanf("%d%d%d%d",&e[i].from,&e[i].to,&e[i].a,&e[i].b);
        sort(e+1,e+m+1);
        for(int i=1;i<=n;i++) pre[i]=i;
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            int u=e[i].from,v=e[i].to,a=e[i].a,b=e[i].b;
            if(u==v) continue;
            int h=find(u),g=find(v);
            if(h==g)
            {
                int t=query(u,v);
                if(key[t]>b)
                {
                    cut(t,e[t-n].from);
                    cut(t,e[t-n].to);
                }
                else
                {
                    if(find(1)==find(n)) 
                    {
                        int t=query(1,n);
                        ans=min(ans,key[t]+a);
                    }
                    continue;
                }
            }
            else pre[h]=g;
            key[i+n]=b;mx[i+n]=i+n;
            link(u,i+n);link(v,i+n);
            if(find(1)==find(n)) 
            {
                int t=query(1,n);
                ans=min(ans,key[t]+a);
            }
        }
        if(ans==2000000) ans=-1;
        printf("%d",ans);
        
    }
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