[IOI2020]连接擎天树

传送门


IOI的题思维难度确实不小，但是很多题的代码却没有那么难写，也希望这是以后OI以及ACM的出题趋势吧。


首先两个点之间的路径条数不可能等于3，因为如果两点间有3条不同的路径，那么这个图就一定就会有4条路径，见下图：

这里能看出1和4之间有3条路径，但2和3之间就有2-1-3,2-1-4-3,2-4-3,2-4-1-3这四条路径。
那么如果(p[i][j] = 3)，直接返回0.


现在考虑(p[i][j])为1和2的情况。
对于(p[i][j]=1)，就是一棵树；
对于(p[i][j]=2)，就是一个环，或者是一个基环树，但是要保证(i)和(j)在环上或者在不同的两棵树上。


那么思路就有了：
1.先判断如果有(p[i][j]=3)，直接返回0；
2.否则dfs找到每一个连通块，如果一个连通块内有(p[i][j]=0)，也直接返回0；
3.对于(p[i][j]=1)的点，我们要保证(i)和(j)在一棵树里；对于(p[i][j]=2)的点，要保证(i)和(j)在不同的树里。因此用并查集合并所有(p[i][j]=1)的(i)和(j)，再判断(p[i][j]=2)的两点是否在一个并查集里，是的话就直接返回0；
4.现在这个连通块一定存在合法的图：我们取每一个并查集的任意一个元素（以代表元为例），将他作为基环树的树根构成环，剩下的点直接以这个点为端点连成一条链即可（因为链也保证了两点间路径条数为1）。这期间还要判断在有(p[i][j]=2)的前提下参与构成环的点是否大于等于3，否则也要返回0.


写起来还是不难的。

//#include "supertrees.h"
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
#define In inline
typedef long long ll;
const int maxn = 1e3 + 5;

void build(std::vector<std::vector<int> > b);
typedef vector<int> Ivec;

vector<Ivec> E;
int n, a[maxn], cnt = 0;
bool vis[maxn];
In void dfs(int now)
{
	vis[now] = 1, a[cnt++] = now;
	for(int i = 0; i < n; ++i) if(!vis[i] && E[now][i]) dfs(i);
}

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) p[px] = py;
}
In bool check0()
{
	for(int i = 0; i < cnt; ++i)
		for(int j = i + 1; j < cnt; ++j) if(!E[a[i]][a[j]]) return 0;
	return 1;
}
bool FLG2 = 0;
In bool check2()
{
	for(int i = 0; i < cnt; ++i)
		for(int j = i + 1; j < cnt; ++j)
			if(E[a[i]][a[j]] == 2)
			{
				FLG2 = 1;
				if(Find(a[i]) == Find(a[j])) return 0;	
			} 
	return 1; 
}
In void divide()
{
	for(int i = 0; i < cnt; ++i)
		for(int j = i + 1; j < cnt; ++j) if(E[a[i]][a[j]] == 1) merge(a[i], a[j]);
}
int c[maxn], las[maxn], ccnt = 0;
In bool buildGraph(vector<Ivec>& G)
{
	ccnt = 0;												//get the circle
	for(int i = 0; i < cnt; ++i) Find(a[i]);
	for(int i = 0; i < cnt; ++i) if(p[a[i]] == a[i]) c[ccnt++] = las[a[i]] = a[i];
	if(FLG2 && ccnt < 3) return 0;
	if(ccnt > 2)
	{
		for(int i = 0; i < ccnt - 1; ++i) G[c[i]][c[i + 1]] = G[c[i + 1]][c[i]] = 1;
		G[c[0]][c[ccnt - 1]] = G[c[ccnt - 1]][c[0]] = 1;
	}
	for(int i = 0, x = a[i]; i < cnt; ++i, x = a[i])		//build tree
		if(x != p[x]) 
		{
			G[x][las[p[x]]] = G[las[p[x]]][x] = 1;
			las[p[x]] = x;
		}
	return 1;
}
int construct(vector<Ivec> e)
{
	n = e.size();
	for(int i = 0; i < n; ++i)
		for(int j = 0; j < n; ++j) if(e[i][j] == 3) return 0;
	E = e; vector<Ivec> G(n, Ivec(n));
	for(int i = 0; i < n; ++i) p[i] = i;
	for(int i = 0; i < n; ++i) if(!vis[i])
	{
		cnt = 0, dfs(i);
		if(!check0()) return 0;
		divide(), FLG2 = 0;
		if(!check2()) return 0;
		if(!buildGraph(G)) return 0; 
	}
	build(G);
	return 1;
}