P1629 邮递员送信
题意:
n
n
n 个点,
m
m
m 条边的有向图,每条边花费时间
w
w
w,注意边是单向的,每次从
1
1
1 出发到达
2
2
2 ,返回
1
1
1 ,出发到
3
3
3 ,返回
1
1
1,…直至重复到
n
n
n
求结束时的最小时间花费
思路:
最暴力的算法,
F
l
o
y
e
d
Floyed
Floyed 算法求全源最短路,显然会
T
L
E
TLE
TLE。
然后考虑跑
n
n
n 遍
D
i
j
k
s
t
r
a
Dijkstra
Dijkstra,复杂度
O
(
n
2
l
o
g
n
)
O(n^2logn)
O(n2logn),实测也
T
T
T 了
仔细分析下这个问题
每次从
1
1
1 出发到
2
,
3
,
4...
n
2,3,4...n
2,3,4...n,我们跑一遍起点为
1
1
1 的最短路即可
主要是返回时间的最小花费该如何求,跑
n
n
n 遍
D
i
j
k
s
t
r
a
Dijkstra
Dijkstra 算法实际上做了很多无用功,因为我们只需要求得
2
,
3
,
4...
n
2,3,4...n
2,3,4...n 到
1
1
1 的最短路即可。
从
1
1
1 到其余点的最短路是 一对多 的形式,而从其他点到
1
1
1 是 多对一 的形式
如果能把 多对一 转化为 一对多,问题好解决了,一次
D
i
j
k
s
t
r
a
Dijkstra
Dijkstra 算法就是解决这个问题的
如果我们在建原始图的同时,再建一张反向图,在原始图中每次从
2
,
3
,
4...
n
2,3,4...n
2,3,4...n 点跑到
1
1
1 的最短路和在反向图中跑一遍从
1
1
1 开始的最短路实际上是等价的
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define endl '\n'
using namespace std;
const int maxn = 1e3 + 9;
int n, m;
struct node
{
int to, next, w;
}e[maxn * 200];
int head[maxn * 2], cnt;
inline void add(int x, int y, int z)
{
e[++cnt].w = z;
e[cnt].to = y;
e[cnt].next = head[x];
head[x] = cnt;
}
int dis[maxn * 2];
bool vis[maxn * 2];
void dij(int s)
{
memset(dis, 0x3f, sizeof(dis));
dis[s] = 0;
priority_queue <pair<int,int>, vector<pair<int,int> >, greater<pair<int,int> > > q;
q.push({0, s});
while(!q.empty())
{
int now = q.top().second;q.pop();
if(vis[now]) continue;
vis[now] = 1;
for(int i = head[now]; i; i = e[i].next)
{
int tmp = e[i].to;
if(!vis[tmp] && dis[tmp] > dis[now] + e[i].w)
{
dis[tmp] = dis[now] + e[i].w;
q.push({dis[tmp], tmp});
}
}
}
}
void work()
{
cin >> n >> m;
while(m--)
{
int x, y, z;
cin >> x >> y >> z;
add(x, y, z);
add(y + n, x + n, z);
}
ll ans = 0;
dij(1);
for(int i = 2; i <= n; ++i)
ans += dis[i];
dij(1 + n);
for(int i = 2 + n; i <= n * 2; ++i)
ans += dis[i];
cout << ans << endl;
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);
work();
return 0;
}
P1119 灾后重建
题意:
n
n
n 个点,第
i
i
i 个点在
t
i
t_i
ti 时间后才可以到达,
m
m
m 条边,表示
x
x
x 到
y
y
y 的路径花费
w
w
w,不存在重边,
q
q
q 个询问,查询
x
x
x 到
y
y
y 的最短路,不存在则输出
−
1
-1
−1。
n
<
=
200
,
m
<
=
n
∗
(
n
−
1
)
/
2
,
q
<
=
50000
n<=200, \ m<=n*(n-1)/2, \ q<=50000
n<=200, m<=n∗(n−1)/2, q<=50000
思路:
正向加点问最短路,正好符合
f
l
o
y
d
floyd
floyd 算法枚举中转点
k
k
k ,按时间递增顺序加入的点,当作中转点
k
k
k 更新最短路即可
题目数据范围比较小
最短路算法可以考虑
F
l
o
y
e
d
Floyed
Floyed 算法
查询时间保证了是单增的
每次把重建好的点当作中转点,更新最短路
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 2e2 + 9;
const int mod = 1e9 + 7;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
ll n, m;
int dis[maxn][maxn];
int t[maxn];
void work()
{
cin >> n >> m;
for(int i = 0; i < n; ++i) cin >> t[i];
for(int i = 0; i < n; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
dis[i][j] = inf;
for(int i = 0; i < n; ++i) dis[i][i] = 0;
for(int i = 0; i < m; ++i)
{
int x, y, z;cin >> x >> y >> z;
dis[x][y] = dis[y][x] = z;
}
int q;cin >> q;
int now = 0;
while(q--)
{
int l, r, z;cin >> l >> r >> z;
while(t[now] <= z && now < n)
{
for(int i = 0; i < n; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j) if(dis[i][j] > dis[i][now] + dis[now][j])
dis[i][j] = dis[i][now] + dis[now][j];
++now;
}
if(t[l] > z || t[r] > z) cout << -1 << endl;
else if(dis[l][r] == inf) cout << -1 << endl;
else cout << dis[l][r] << endl;
}
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);
//int TT;cin>>TT;while(TT--)
work();
return 0;
}
B. Greg and Graph
题意:
每次删去一个点,求当前删去该点之前的所有边的最小权值和。
思路:
每次删去一个点,直到把所有点都删尽。倒过来就相当于每次加入一个点,求加入该点后所有存在边的最小权值和,与
f
l
o
y
d
floyd
floyd 枚举中转点求最短路一致
P1522 [USACO2.4]牛的旅行 Cow Tours
题意:
n 个点的坐标,其中至少有两个连通块,要求在两个连通块中加一条边,然后使得新连通块的任意两个点的最短路的最大值最小。输出新连通块中的值最大的最短路,当然,是最小化后的。
思路:
因为存在连通块,所以我们可以先对连通块进行染色,进行区分。
最短路的最大值会怎么得到?
两个连通块本身的最短路的最大值,以及新连通块的最短路的最大值,三个取最大
那么如何来快速求得新连通块中最短路的最大值?
每次是连接两个连通块中的两个点,如果我们知道这两个点,分别在自己的连通块中,与其他点的最短路的最大值,我们就可以直接求得新连通块的最大值(两个点在自己连通块最短路的最大值+两点之间的距离)。因此,我们求一下每个点在自己连通块中与其他点最短路的最大值。到这可以发现,求出来每个点在自己连通块的与其他点的最短路的最大值,我们可以直接用这个最大值更新每个连通块的最大值。
步骤
- 先用 D F S DFS DFS 对连通块进行染色
- 用 F l o y e d Floyed Floyed 算法求得全源最短路
- 计算每个连通块中,每个点到其他点的 最短路 的最大值,以及连通块中所有最短路的最大值。
- 最后是找答案:对任意两个点,先判断是否同一个连通块。如果不是,考虑加入一条边,变成一个新的连通块。可以直接计算出通过这条边的最短路的最大值。 需要注意的是,通过这条边的最短路的最大值不一定是新连通块的所有最短路的最大值。这里需要比较三个值(j连通块 A 的所有最短路的最大值,连通块 B 的所有最短路的最大值, 加边后通过这条边的最短路的最大值),才能得到正确的新连通块的最大值。 枚举所有点对, 维护一下新连通块中最短路最大值的最小值。
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 2e2 + 9;
const int mod = 1e9 + 7;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const double INF = 1e20;
int n, m;
char mp[maxn];
int color[maxn];// 染色
double dis[maxn][maxn];
double x[maxn], y[maxn];
double Maxn[maxn];// 每个点到其他点最短路的最大值
double Maxm[maxn];// 每个连通块中最短路的最大值
inline double jl(int i, int j)
{
return sqrt((x[i]-x[j])*(x[i]-x[j]) + (y[i]-y[j])*(y[i]-y[j]));
}
void dfs(int i, int id)
{
color[i] = id;
for(int j = 1; j <= n; ++j) if(!color[j] && dis[i][j] < INF)
dfs(j, id);
}
void work()
{
cin >> n;
for(int i = 1; i <= n; ++i)
cin >> x[i] >> y[i];
for(int i = 1; i <= n; ++i)
{
cin >> (mp + 1);
for(int j = 1; j <= n; ++j)
{
if(i == j) dis[i][j] = 0;
else if(mp[j] == '0') dis[i][j] = INF;
else dis[i][j] = jl(i, j);
}
}
// 染色
int id = 0;
for(int i = 1; i <= n; ++i) if(!color[i])
dfs(i, ++id);
// 求全源最短路
for(int k = 1; k <= n; ++k)
for(int i = 1; i <= n; ++i)
for(int j = 1; j <= n; ++j)
if(dis[i][j] > dis[i][k] + dis[k][j])
dis[i][j] = dis[i][k] + dis[k][j];
// 求出每个连通块中,每个点到其他点的最短路的最大值,以及每个连通块中最短路的最大值
for(int i = 1; i <= n; ++i)
{
Maxn[i] = 0;
for(int j = 1; j <= n; ++j) if(dis[i][j] != INF)
Maxn[i] = max(Maxn[i], dis[i][j]);
Maxm[color[i]] = max(Maxm[color[i]], Maxn[i]);
}
// 最小化答案
double Min = INF, Max = 0;
for(int i = 1; i <= n; ++i)
for(int j = i + 1; j <= n; ++j)
if(color[i] != color[j])
{
Max = max({Maxm[color[i]], Maxm[color[j]], Maxn[i] + jl(i, j) + Maxn[j]});
Min = min(Min, Max);
}
cout << fixed << setprecision(6) << Min << endl;
// 只有 setprecision(6) 表示控制有效位数,加上 fixed 就变成了控制小数
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);
//int TT;cin>>TT;while(TT--)
work();
return 0;
}
P1144 最短路计数
题意:
n
n
n 个点
m
m
m 条边的无向无权图,顶点
1
−
n
1-n
1−n。求从顶点
1
1
1 开始,到其他每个点的最短路有几条。
输出
a
n
s
%
1
e
5
+
3
ans \ \% 1e5 + 3
ans %1e5+3,如果无法到达
i
i
i,输出
0
0
0。
思路:
迪杰斯特拉跑最短路顺便计数
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 1e6 + 9;
const int mod = 100003;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int n, m;
struct node
{
int to, next;
}e[maxn * 4];
int head[maxn], cnt;
inline void add(int x, int y)
{
e[++cnt].to = y;
e[cnt].next = head[x];
head[x] = cnt;
}
int dis[maxn], ans[maxn];
bool vis[maxn];
priority_queue <pair<int,int>, vector<pair<int,int> >, greater<pair<int,int> > > q;
void work()
{
cin >> n >> m;
int u, v;
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
cin >> u >> v;add(u, v);add(v, u);// 自环删不删不影响结果
}
for(int i = 1; i <= n; ++i)
dis[i] = 1e9, vis[i] = 0;
dis[1] = 0, ans[1] = 1;
q.push({0, 1});
while(!q.empty())
{
int now = q.top().second;q.pop();
if(vis[now]) continue;
vis[now] = 1;
for(int i = head[now]; i; i = e[i].next)
{
int tmp = e[i].to;
if(dis[tmp] > dis[now] + 1)
{
dis[tmp] = dis[now] + 1;
ans[tmp] = ans[now];
if(!vis[tmp])
{
q.push({dis[tmp], tmp});
}
}
else if(dis[tmp] == dis[now] + 1)// 计数
ans[tmp] = (ans[tmp] + ans[now]) % mod;
}
}
for(int i = 1; i <= n; ++i)
cout << ans[i] << endl;
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0);cout.tie(0);
//int TT;cin>>TT;while(TT--)
work();
return 0;
}
1003 Emergency (25 分)
最短路计数升级版
题解
题意:
n
n
n 个点,
m
m
m 条边的图,要求从
c
1
c1
c1 到
c
2
c2
c2 的最短路的数量。每个节点有一个权值
w
w
w,最后输出最短路的数量以及最短路中节点权值和的最大值。
思路:
在最短路计数的基础上多维护一个权值和
这个题用spfa会比较麻烦,因为spfa算法中可能会经过一个点多次,因此在统计最短路径条数的时候需要额外用一个set进行存储和去重的工作。感觉比较难理解这个过程
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 1e6 + 9;
const int mod = 1000000009;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int n, m;
struct node
{
int to, next, w;
}e[maxn * 2];
int head[maxn], cnt;
inline void add(int x, int y, int z)
{
e[++cnt].to = y;
e[cnt].next = head[x];
e[cnt].w = z;
head[x] = cnt;
}
int dis[maxn], ans[maxn], W[maxn], res[maxn];
bool vis[maxn];
priority_queue <pair<int,int>, vector<pair<int,int> >, greater<pair<int,int> > > q;
void work()
{
int c1, c2;
cin >> n >> m >> c1 >> c2;
int u, v, w;
for(int i = 0; i < n; ++i) cin >> W[i];
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
cin >> u >> v >> w;add(u, v, w);add(v, u, w);
}
for(int i = 0; i < n; ++i)
dis[i] = 1e9, vis[i] = 0;
dis[c1] = 0, ans[c1] = 1;
q.push({0, c1});
res[c1] = W[c1];// 初始化起点价值
while(!q.empty())
{
int now = q.top().second;q.pop();
if(vis[now]) continue;
vis[now] = 1;
for(int i = head[now]; i; i = e[i].next)
{
int tmp = e[i].to;
if(dis[tmp] > dis[now] + e[i].w)
{
dis[tmp] = dis[now] + e[i].w;
ans[tmp] = ans[now];
res[tmp] = res[now] + W[tmp];
q.push({dis[tmp], tmp});
}
else if(dis[tmp] == dis[now] + e[i].w)
{
ans[tmp] += ans[now];
res[tmp] = max(res[tmp], res[now] + W[tmp]);
//q.push({dis[tmp], tmp});
}
}
}
cout << ans[c2] << " " << res[c2] << endl;
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0);cout.tie(0);
//int TT;cin>>TT;while(TT--)
work();
return 0;
}
P1462 通往奥格瑞玛的道路
题意:
n
n
n 个点,
m
m
m 条边,边权为
c
i
c_i
ci 代表通过这条边花费的生命值,初始生命值为
b
b
b。每个节点有一个权值
f
i
f_i
fi 代表通过这个城市的花费。从
1
1
1 跑到
n
n
n,在能跑到节点
n
n
n 的情况下,最小化通过一个城市花费的最大值。
思路:
最小化最大值,显然二分。
注意如何特判掉输出 APK 的情况:把对花费的约束置为 inf,跑一遍dij判断是不是无法到达。
注意在
c
h
e
c
k
check
check 中加一个
f
l
a
g
flag
flag 判断是否到达过这个思路是有问题的,因为
c
h
e
c
k
check
check 的
m
i
d
mid
mid 不够大,花仍然会约束路径
code:
#include<bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 1e4 + 9;
const int mod = 1e9 + 7;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int n, m, b;
int f[maxn];
ll dis[maxn];
struct Edge
{
int to, next, w;
}e[maxn * 10];
int head[maxn], vis[maxn], cnt;
inline void add(int x, int y, int z)
{
e[++cnt].to = y;
e[cnt].w = z;
e[cnt].next = head[x];
head[x] = cnt;
}
bool check(int mid)
{
if(f[1] > mid) return false;// 特判起点
priority_queue<pair<ll,int>,vector<pair<ll,int> >,greater<pair<ll,int> > > q;
for(int i = 1; i <= n; ++i) dis[i] = inf, vis[i] = 0;
dis[1] = 0;
q.push({0, 1});
while(!q.empty())
{
int now = q.top().second;q.pop();
if(vis[now]) continue;
vis[now] = 1;
for(int i = head[now]; i; i = e[i].next)
{
int to = e[i].to;
if(f[to] <= mid && dis[to] > dis[now] + e[i].w)
{
dis[to] = dis[now] + e[i].w;
q.push({dis[to], to});
}
}
}
if(dis[n] < b) return true;
else return false;
}
void work()
{
cin >> n >> m >> b;
for(int i = 1; i <= n; ++i) cin >> f[i];
for(int i = 1; i <= m; ++i)
{
int a, b, c;cin >> a >> b >> c;
add(a, b, c);add(b, a, c);
}
if(!check(inf)){
cout << "AFK" << endl;return;
}
int l = 0, r = 1e9;
while(l < r)
{
int mid = (l + r) >> 1;
if(check(mid)) r = mid;
else l = mid + 1;
}
cout << l << endl;
}
int main()
{
ios::sync_with_stdio(0);
//int TT;cin>>TT;while(TT--)
work();
return 0;
}
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