HDU 5441 Travel 并查集

本文介绍了一种解决特定图论问题的算法实现,该问题涉及通过边权判断两点间是否可达。通过离线处理所有边和询问,并利用并查集进行优化,实现了高效的解决方案。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题意:给定n个点m条边q次询问,每次询问都输入一个忍耐值,每条边都有一个让人抓狂的值,当忍耐值小于边权的话这条路那个人就不会走,而且当这个人到达一个新的点忍耐值会刷新,比如忍耐值为5,a-b 4,b-c 4,那么a-c是可以到达的,因为中间路途中没有大于忍耐值的....然后问有多少点对小于忍耐值,即有多少对(u,v),在这个忍耐值下是可以从u.

(u,v),(v,u)是不同的...

这个题窝离线做的。对所有的边排序,还有询问排序,因为大的忍耐值肯定包含小的所以时间复杂度就降低下来了。对于输入的边,如果两者不在一个集合内并且小于忍耐值,那么两个集合合并后的点对数量就是ans=ans-x集合点对-y集合点对+xy合并后点对。一个集合的点对就是点的数量*(点的数量-1)。这样复杂度是O(mlogm)。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
#define MAXN 103000
#define ll long long
struct ede
{
    int u,v;
    ll w;
} edge[MAXN];
struct node
{
    int x,k;
} s[20000];
int cmp(node a,node b)
{
    return a.x<b.x;
}
int cmp1(ede a,ede b)
{
    return a.w<b.w;
}
int f[MAXN],r[MAXN];
ll ans[20000];
void inti(int n)
{
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        f[i]=i;
        r[i]=1;
    }
}
int finde(int x)
{
    if(x!=f[x])
        return f[x]=finde(f[x]);
    return x;
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        int n,m,q;
        scanf("%d %d %d",&n,&m,&q);
        inti(n);
        for(int i=0; i<m; i++)
        {
            scanf("%d %d %I64d",&edge[i].u,&edge[i].v,&edge[i].w);
        }
        for(int i=0; i<q; i++)
        {
            scanf("%d",&s[i].x);
            s[i].k=i;
        }
        sort(s,s+q,cmp);
        sort(edge,edge+m,cmp1);
        ll tmp=0;
        int t=0;
        for(int i=0; i<m; i++)
        {
            int x=finde(edge[i].u);
            int y=finde(edge[i].v);
            while(s[t].x<edge[i].w&&t<q)
            {
                ans[s[t].k]=tmp;
                t++;
            }
            if(t==q) break;
            if(x!=y)
            {
                tmp-=(ll)r[x]*(r[x]-1);
                tmp-=(ll)r[y]*(r[y]-1);
                f[y]=x;
                r[x]+=r[y];
                tmp+=(ll)r[x]*(r[x]-1);
            }
        }
        while(t<q)
        {
            ans[s[t].k]=tmp;
            t++;
        }
        for(int i=0;i<q;i++)
            printf("%I64d\n",ans[i]);
    }
    return 0;
}


### HDU 3342 并查集 解题思路与实现 #### 题目背景介绍 HDU 3342 是一道涉及并查集的数据结构题目。该类问题通常用于处理动态连通性查询,即判断若干元素是否属于同一集合,并支持高效的合并操作。 #### 数据描述 给定一系列的人际关系网络中的朋友关系对 (A, B),表示 A 和 B 是直接的朋友。目标是通过这些已知的关系推断出所有人之间的间接友谊连接情况。具体来说,如果存在一条路径使得两个人可以通过中间人的链条相连,则认为他们是间接朋友。 #### 思路分析 为了高效解决此类问题,可以采用带按秩压缩启发式的加权快速联合-查找算法(Weighted Quick Union with Path Compression)。这种方法不仅能够有效地管理大规模数据集下的分组信息,而且可以在几乎常数时间内完成每次查找和联合操作[^1]。 当遇到一个新的友链 `(a,b)` 时: - 如果 a 和 b 已经在同一棵树下,则无需任何动作; - 否则,执行一次 `union` 操作来把它们所在的两棵不同的树合并成一棵更大的树; 最终目的是统计有多少个独立的“朋友圈”,也就是森林里的树木数量减一即是所需新建桥梁的数量[^4]。 #### 实现细节 以下是 Python 版本的具体实现方式: ```python class DisjointSet: def __init__(self, n): self.parent = list(range(n)) self.rank = [0] * n def find(self, p): if self.parent[p] != p: self.parent[p] = self.find(self.parent[p]) # 路径压缩 return self.parent[p] def union(self, p, q): rootP = self.find(p) rootQ = self.find(q) if rootP == rootQ: return # 按秩合并 if self.rank[rootP] > self.rank[rootQ]: self.parent[rootQ] = rootP elif self.rank[rootP] < self.rank[rootQ]: self.parent[rootP] = rootQ else: self.parent[rootQ] = rootP self.rank[rootP] += 1 def solve(): N, M = map(int, input().split()) dsu = DisjointSet(N+1) # 初始化不相交集 for _ in range(M): u, v = map(int, input().split()) dsu.union(u,v) groups = set() for i in range(1,N+1): groups.add(dsu.find(i)) bridges_needed = len(groups)-1 print(f"Bridges needed to connect all components: {bridges_needed}") solve() ``` 这段代码定义了一个名为 `DisjointSet` 的类来进行并查集的操作,包括初始化、寻找根节点以及联合两个子集的功能。最后,在主函数 `solve()` 中读取输入参数并对每一对好友调用 `dsu.union()` 方法直到遍历完所有的边为止。之后计算不同组件的数量从而得出所需的桥接次数。
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