[USACO06JAN]冗余路径Redundant Paths

本文探讨了如何利用Tarjan算法解决图论中的一类问题:确保无向连通图中任意两点间至少存在两条互不重合边的路径。通过对原始图进行缩点处理并构造新的树形结构,文章提出了一种高效求解方案。

题目描述

In order to get from one of the F (1&lt;=F&lt;=5,0001 &lt;= F &lt;= 5,0001<=F<=5,000) grazing fields (which are numbered 1..F1..F1..F) to another field, Bessie and the rest of the herd are forced to cross near the Tree of Rotten Apples. The cows are now tired of often being forced to take a particular path and want to build some new paths so that they will always have a choice of at least two separate routes between any pair of fields. They currently have at least one route between each pair of fields and want to have at least two. Of course, they can only travel on Official Paths when they move from one field to another.

Given a description of the current set of R (F−1&lt;=R&lt;=10,000F-1 &lt;= R &lt;= 10,000F1<=R<=10,000) paths that each connect exactly two different fields, determine the minimum number of new paths (each of which connects exactly two fields) that must be built so that there are at least two separate routes between any pair of fields. Routes are considered separate if they use none of the same paths, even if they visit the same intermediate field along the way.

There might already be more than one paths between the same pair of fields, and you may also build a new path that connects the same fields as some other path.

题目大意

给你一个无向连通图,问你至少再加多少条边可以使得任意两点间有两条没有一条重合的边的路径。
#Solution
看到这题第一眼,就想到了一个模型,如果这个无向联通图是一棵树的话,那么答案就是叶子节点个数 + 1 / 2, 具体构造方法它咕掉了。
然后想度数为1点个数 + 1 / 2就是答案了。(虽然学校数据水到这样都能AC)
之后被下面这种情况卡到当场去世。
这里写图片描述
那怎么办呢,通过观察我们可以发现,在一个无向图中,如果出现了一个环,那么这个环上所有的点都满足条件,这样,这些点就可以当做一个点了。
然后我们把在同一个环上的节点缩成一个点,再建出一个新图,就是一棵树了,统计叶子节点个数即可。
之后思考如何缩点,发现题目的要求就是边双联通分量的的定义,直接Tarjan缩点即可。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<stack>

const int maxn = 100007;  
const int maxm = 500007;

class Map {
private :
    struct Node {
        int u, v, nex;
        
        Node (int u = 0, int v = 0) :
            u(u),
            v(v),
            nex(0) {}
    };
    Node edge[maxm * 2];
    int head[maxn], cnt, dfn[maxn], low[maxn], id[maxn], vis[maxm * 2];
    int n, tot, degree[maxn];
    int col[maxn], sum;
    std :: stack<int> st;
    
public :
    void Init(int x) {
        n = x;
    }
    
    void AddEdge(int u, int v) {
        edge[++cnt] = Node(u, v);
        edge[cnt].nex = head[u];
        head[u] = cnt;
    }
    
    void Tarjan(int now) {
        if (!dfn[now]) {
            low[now] = dfn[now] = ++tot;
            id[dfn[now]] = now;
        }
        st.push(now);
        for (int i = head[now]; i; i = edge[i].nex) {
            int v = edge[i].v;
            if (vis[i]) {
                continue;
            }
            if (!dfn[v]) {
                vis[i] = vis[(i & 1) ? i + 1 : i - 1] = 1;
                Tarjan(v);
                vis[i] = vis[(i & 1) ? i + 1 : i - 1] = 0;
                low[now] = std :: min(low[now], low[v]);
            } else {
                low[now] = std :: min(low[now], dfn[v]);
            }
        }
        if (dfn[now] != low[now]) {
            return;
        }
        sum++;
        while (dfn[st.top()] != low[now]) {
            col[st.top()] = sum;
            st.pop();
        }
        col[st.top()] = sum;
        st.pop();
    }
    
    void Make() {
        Tarjan(1);
    }
    
    int Deal() {
        int res = 0;
        for (int i = 1; i <= cnt; i += 2) {
            int u = edge[i].u, v = edge[i].v;
            if (col[u] == col[v]) {
                continue;
            }
            degree[col[u]]++;
            degree[col[v]]++;
        }
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (degree[i] == 1) {
                res++;
            }
        }
        return res;
    }
};

class Solution {
private :
    int n, m, degree[maxn], sum, ans;
    Map mp;

public :
	Solution () {
		Get();
		Solve();
	}
    void Get() {
        scanf("%d %d", &n, &m);
        mp.Init(n);
        for (int i = 1; i <= m; i++) {
            int u, v;
            scanf("%d %d", &u, &v);
            mp.AddEdge(u, v);
            mp.AddEdge(v, u);
            degree[u]++;
            degree[v]++;
        }
    }
    
    void Solve() {
        mp.Make();
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (degree[i] == 1) {
                sum++;
            }
        }
        ans = mp.Deal() + 1 >> 1;
        printf("%d\n", ans);
    }
};
Solution sol;

int main() {}

不写主函数是信仰!

<think>好的,我现在需要帮助用户查找关于USACO 2024年1月竞赛中“Mooball Teams III”问题的解决方案或资料。首先,我应该先检查现有的引用内容,看看是否有相关的信息。根据用户提供的三个引用,引用[1]是关于循环舍入问题,引用[2]是多数意见问题,引用[3]是关于抓捕问题的铂金级题目。这三个引用中并没有直接提到“Mooball Teams III”的问题,所以可能需要寻找其他途径。 接下来,用户可能需要了解该问题的具体内容和要求。由于题目名称中的“Mooball Teams III”可能涉及组合优化、动态规划或图论等算法。例如,可能有关于队伍组合、最优匹配或资源分配的问题。我需要考虑常见的USACO题目类型,推测可能的解题思路。 考虑到USACO竞赛的时间,2024年1月的比赛可能较新,官方题解可能还未公开。通常USACO在比赛结束后一段时间会发布官方解答,但有时可能需要参赛者自己等待。因此,建议用户关注USACO官网或论坛,如Codeforces、Reddit的r/usaco,或者USACO Guide等平台,这些地方可能会有参赛者分享思路。 另外,可以建议用户检查问题陈述中的输入输出样例,尝试逆向推导算法。例如,如果问题涉及最大匹配,可能需要使用贪心或匈牙利算法;如果是动态规划,可能涉及状态转移方程的设计。同时,建议用户先尝试暴力解法,再逐步优化,这是常见的解题步骤。 还需要提醒用户注意数据规模,不同的算法时间复杂度是否适合题目给定的数据范围。例如,若数据量较大,可能需要O(n log n)或更优的算法,而非暴力解法。 最后,由于用户提供的引用中没有直接相关的资料,可能需要告知用户当前无法提供具体解决方案,但可以给予一般性的解题策略和资源获取建议,帮助用户自行进一步探索。</think>关于USACO 2024年1月竞赛的“Mooball Teams III”问题,目前尚未在公开平台找到完整的官方解决方案。不过可以基于USACO竞赛常见题型特点,提供以下解题思路参考: ### 可能涉及的知识点 1. **组合数学**:若题目涉及队伍组合或排列限制,可能需要使用组合数公式$C(n,k)$或容斥原理 2. **贪心算法**:在资源分配类问题中,可能需要按特定规则排序后贪心选择 3. **动态规划**:若存在状态转移关系,可能需要构建二维DP数组,例如$dp[i][j]$表示前i个元素选择j个的方案数 4. **图论建模**:若涉及团队关系约束,可能需要构建二分图进行最大匹配计算 ### 推荐实践步骤 1. **分析约束条件**:仔细阅读题目中的特殊条件,如: - 队伍人数限制 - 队员间兼容性规则 - 时间/空间复杂度要求 2. **输入输出样例解析**:通过逆向工程理解核心算法逻辑 ```python # 示例输入可能格式 3 2 # 3名队员,需组建2人队伍 1 2 # 兼容对 2 3 ``` 3. **基础代码框架**(以组合问题为例): ```python n, k = map(int, input().split()) compatible = [[] for _ in range(n+1)] # 构建兼容关系图 for _ in range(m): a, b = map(int, input().split()) compatible[a].append(b) compatible[b].append(a) # 动态规划解法示例 dp = [[0]*(k+1) for _ in range(n+1)] dp[0][0] = 1 for i in range(1, n+1): for j in range(k+1): dp[i][j] = dp[i-1][j] # 不选当前队员 if j > 0: dp[i][j] += dp[i-1][j-1] * valid_options(i) # 选当前队员的合法情况 ``` ### 资源获取建议 1. **USACO官方论坛**:竞赛结束后约2-3个月会发布题解 2. **USACO Guide**(https://usaco.guide/)查看相似题目解析 3. **Codeforces博客**搜索"USACO 2024 Jan"关键词 4. **GitHub代码库**:部分参赛者会公开AC代码(注意遵守竞赛规则)
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