传送门
这道题以前我没做明白,今天再看看发现竟然挺好理解的。
首先我们求出最小生成树,这样我们只需要在原树上改动一条边就可以得到次小生成树了。
具体怎么改呢?已经有(n - 1)条边参与构成最小生成树了,我们枚举剩下的(m - n + 1)条边。记这条边的两个端点为(x)和(y),权值为(w),那么我们只要尝试用这条边替换(x)到(y)的树上路径的其中一条边就行了。值得注意的是,(w)一定大于等于路径上的任意一条边,因为如果小于的话,就可以把那条边删了,把(w)加进来构成最小生成树。
接下来只要做两件事:记路径上最大的边权为(w_{max}),如果(w > w_{max}),那么直接替换并尝试更新答案;否则只可能(w = w_{max}),那么就要用(w)替换路径上的次大值。
这样枚举(m - n + 1)条边后,选择替换后的最小值就是答案。
所以我们要做的就是怎么求出路径上的最小值和次小值。
树上的路径,自然会想到拆成(x)到lca,和lca到(y)的两条路径。那么可以在求lca的倍增数组的时候顺便把最大值和次大值维护出来。
记(Max[0][i][x])表示(x)往上(2 ^ i)长度的路径中的最大值,(Max[1][i][x])为对应的次大值,现在考虑用(i - 1)来更新(i):
对于最大值来说,自然是
[Max[0][i][x] = max {Max[0][i - 1][x], Max[0][i - 1][fa[i - 1][x]] }
]
对于次大值的维护,要比较两个(i-1)段的最大值哪一个大:
[egin{align*}
Max[1][i][x]
= max {Max[1][i - 1][x], Max[0][i - 1][fa[i - 1][x]] }(Max[0][i-1][x] > Max[0][i - 1][fa[i - 1][x]]) \
= max {Max[0][i - 1][x], Max[1][i - 1][fa[i - 1][x]] }(Max[0][i-1][x] > Max[0][i - 1][fa[i - 1][x]]) \
= max {Max[1][i - 1][x], Max[1][i - 1][fa[i - 1][x]] }(Max[0][i-1][x] = Max[0][i - 1][fa[i - 1][x]])
end{align*}
]
处理完这些后,我们在求lca的时候就可以仿照倍增的思路求出路径上的最大值和次大值了。
代码实现推荐用一个pair存最大值和次大值。因为无论是预处理还是倍增的时候,求最大值和次大值的逻辑是一样的,所以可以用一个函数封装起来,返回pair类型。
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<queue>
#include<assert.h>
#include<ctime>
using namespace std;
#define enter puts("")
#define space putchar(' ')
#define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define In inline
#define forE(i, x, y) for(int i = head[x], y; ~i && (y = e[i].to); i = e[i].nxt)
typedef long long ll;
typedef double db;
const ll INF = 1e18;
const db eps = 1e-8;
const int maxn = 1e5 + 5;
const int maxm = 3e5 + 5;
const int N = 18;
In ll read()
{
ll ans = 0;
char ch = getchar(), las = ' ';
while(!isdigit(ch)) las = ch, ch = getchar();
while(isdigit(ch)) ans = (ans << 1) + (ans << 3) + ch - '0', ch = getchar();
if(las == '-') ans = -ans;
return ans;
}
In void write(ll x)
{
if(x < 0) x = -x, putchar('-');
if(x >= 10) write(x / 10);
putchar(x % 10 + '0');
}
In void MYFILE()
{
#ifndef mrclr
freopen(".in", "r", stdin);
freopen(".out", "w", stdout);
#endif
}
int n, m;
struct Edge
{
int nxt, to, w;
}e[maxn << 1];
int head[maxn], ecnt = -1;
In void addEdge(int x, int y, int w)
{
e[++ecnt] = (Edge){head[x], y, w};
head[x] = ecnt;
}
int p[maxn];
In int Find(int x) {return x == p[x] ? x : p[x] = Find(p[x]);}
In void merge(int x, int y)
{
int px = Find(x), py = Find(y);
if(px == py) return;
p[px] = py;
}
bool vis[maxm];
struct edges
{
int x, y, w;
In bool operator < (const edges& oth)const
{
return w < oth.w;
}
}ed[maxm];
#define pr pair<int, int>
#define mp make_pair
#define F first
#define S second
In pr calc(pr a, pr b)
{
if(a.F == b.F) return mp(a.F, max(a.S, b.S));
else if(a.F > b.F) return mp(a.F, max(a.S, b.F));
else return mp(b.F, max(a.F, b.S));
}
int dep[maxn], fa[N + 2][maxn];
pr Max[N + 2][maxn];
In void dfs(int now, int _f)
{
for(int i = 1; (1 << i) <= dep[now]; ++i)
{
fa[i][now] = fa[i - 1][fa[i - 1][now]];
Max[i][now] = calc(Max[i - 1][now], Max[i - 1][fa[i - 1][now]]);
}
forE(i, now, v)
{
if(v == _f) continue;
dep[v] = dep[now] + 1, fa[0][v] = now;
Max[0][v].F = e[i].w;
dfs(v, now);
}
}
In pr solve(int x, int y)
{
pr ret = mp(0, 0);
if(dep[x] < dep[y]) swap(x, y);
for(int i = N; i >= 0; --i)
if(dep[fa[i][x]] > dep[y])
{
ret = calc(ret, Max[i][x]);
x = fa[i][x];
}
if(fa[0][x] == y) return ret;
ret = calc(ret, Max[0][x]);
x = fa[0][x];
for(int i = N; i >= 0; --i)
if((fa[i][x] ^ fa[i][y]) || !i)
{
ret = calc(ret, calc(Max[i][x], Max[i][y]));
x = fa[i][x], y = fa[i][y];
}
return ret;
}
int main()
{
// MYFILE();
n = read(), m = read();
Mem(head, -1), ecnt = -1;
for(int i = 1; i <= n; ++i) p[i] = i;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
ed[i].x = read(), ed[i].y = read(), ed[i].w = read();
sort(ed + 1, ed + m + 1);
ll sum = 0, ans = INF;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
int x = ed[i].x, y = ed[i].y, w = ed[i].w;
if(Find(x) ^ Find(y))
{
merge(x, y), sum += w;
addEdge(x, y, w), addEdge(y, x, w);
vis[i] = 1;
}
}
dep[1] = 1, dfs(1, 0);
for(int i = 1; i <= m; ++i)
if(!vis[i])
{
pr tp = solve(ed[i].x, ed[i].y);
if(ed[i].w > tp.F) ans = min(ans, sum - tp.F + ed[i].w);
else if(ed[i].w == tp.F) ans = min(ans, sum - tp.S + ed[i].w);
}
write(ans), enter;
return 0;
}