codevs 1519 过路费(最小生成树Kruskal算法+lca)

本文介绍了一种算法,用于解决在一个完全连通的城市网络中找到任意两点间通过最小生成树路径所需支付的最高过路费问题。该算法首先构建最小生成树,然后使用LCA算法确定两点间的路径及其最大边权。

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

题目描述 Description
在某个遥远的国家里,有 n个城市。编号为 1,2,3,…,n。这个国家的政府修建了m 条双向道路,每条道路连接着两个城市。政府规定从城市 S 到城市T需要收取的过路费为所经过城市之间道路长度的最大值。如:A到B长度为 2,B到C 长度为3,那么开车从 A经过 B到C 需要上交的过路费为 3。
佳佳是个做生意的人,需要经常开车从任意一个城市到另外一个城市,因此他需要频繁地上交过路费,由于忙于做生意,所以他无时间来寻找交过路费最低的行驶路线。然而, 当他交的过路费越多他的心情就变得越糟糕。 作为秘书的你,需要每次根据老板的起止城市,提供给他从开始城市到达目的城市,最少需要上交多少过路费。

输入描述 Input Description
第一行是两个整数 n 和m,分别表示城市的个数以及道路的条数。
接下来 m 行,每行包含三个整数 a,b,w(1≤a,b≤n,0≤w≤10^9),表示a与b之间有一条长度为 w的道路。
接着有一行为一个整数 q,表示佳佳发出的询问个数。
再接下来 q行,每一行包含两个整数 S,T(1≤S,T≤n,S≠T), 表示开始城市S 和目的城市T。

输出描述 Output Description
输出共q行,每行一个整数,分别表示每个询问需要上交的最少过路费用。输入数据保证所有的城市都是连通的。

样例输入 Sample Input
4 5
1 2 10
1 3 20
1 4 100
2 4 30
3 4 10
2
1 4
4 1

样例输出 Sample Output
20
20

数据范围及提示 Data Size & Hint
对于 30%的数据,满足 1≤ n≤1000,1≤m≤10000,1≤q≤100;
对于 50%的数据,满足 1≤ n≤10000,1≤m≤10000,1≤q≤10000;
对于 100%的数据,满足 1≤ n≤10000,1≤m≤100000,1≤q≤10000;

思路:跟 codevs 3287货车运输差不多,只不过这个是求最小生成树的最大权值。

代码如下

#include <cstdio>  
#include <cstdlib>  
#include <cstring>  
#include <cmath>  
#include <algorithm>  
#include <iostream>  
#include <string>  
#include <vector>  
using namespace std;  

const int N=10100;
const int M=101000;
int head[N];
int dis[N],deep[N],fa[N],pre[N];
int n,m,q,tol;
bool vis[N];
struct Edge1
{
    int from,to,cost;
}edge1[M*2];

struct Edge2//链式向前星存边
{
    int to,cost;
    int next;
}edge2[M*2];

bool cmp(Edge1 a,Edge1 b)
{
    return a.cost<b.cost;
}

void init()
{
    memset(head,-1,sizeof(head));
    for(int i=1;i<=n;i++) 
    pre[i]=i;

    tol=0;
}

void addedge(int u,int v,int cost)
{
    edge2[tol].to=v;
    edge2[tol].cost=cost;
    edge2[tol].next=head[u];
    head[u]=tol++;
}

int find(int x)
{
   int r=x;
   while (pre[r]!=r)
   r=pre[r];
   int i=x; int j;
   while(i!=r)
   {
       j=pre[i];
       pre[i]=r;
       i=j;
   }
   return r;
}
void dfs(int s)
{
    vis[s]=1;
    for(int i=head[s];i!=-1;i=edge2[i].next)
    {
        int to=edge2[i].to;
        if(!vis[to])
        {
            fa[to]=s;
            deep[to]=deep[s]+1;
            dis[to]=edge2[i].cost;
            dfs(to);
        }
    }
}
int lca(int x,int y)
{
    int maxx=0;//利用lca找路径上的最大值 
    if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y);
    while(deep[x]!=deep[y])
    {
        if(dis[y]>maxx) maxx=dis[y];
        y=fa[y];
    }
    while(x!=y)
    {
        if(dis[x]>maxx) maxx=dis[x];
        if(dis[y]>maxx) maxx=dis[y];
        x=fa[x];
        y=fa[y];
    }
    return maxx;
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    init();
    for(int i=1;i<=m;i++)
    scanf("%d%d%d",&edge1[i].from,&edge1[i].to,&edge1[i].cost);
    sort(edge1+1,edge1+m+1,cmp);//用Kruskal生成最小生成树 
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int u=find(edge1[i].from);
        int v=find(edge1[i].to);
        if(u!=v)
        {
            pre[u]=v;
            addedge(edge1[i].from,edge1[i].to,edge1[i].cost);
            addedge(edge1[i].to,edge1[i].from,edge1[i].cost);
        }
    }

    dfs(1);//遍历树,得到节点的深度和dis
    scanf("%d",&q);
    for(int i=1;i<=q;i++)
    {
        int u,v;
        scanf("%d%d",&u,&v);
        printf("%d\n",lca(u,v));
    }
    return 0;
}
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