bzoj1821 [JSOI2010]Group 部落划分 Group 最小生成树

本文探讨了一种基于最小生成树(MST)算法的部落划分方法。通过暴力连接所有野人居住点间的边并利用MST算法,可以找到一种使最近的两个不同部落间距离最大化的划分方式。

Description

聪聪研究发现,荒岛野人总是过着群居的生活,但是,并不是整个荒岛上的所有野人都属于同一个部落,野人们总是拉帮结派形成属于自己的部落,不同的部落之间则经常发生争斗。只是,这一切都成为谜团了——聪聪根本就不知道部落究竟是如何分布的。 不过好消息是,聪聪得到了一份荒岛的地图。地图上标注了N个野人居住的地点(可以看作是平面上的坐标)。我们知道,同一个部落的野人总是生活在附近。我们把两个部落的距离,定义为部落中距离最近的那两个居住点的距离。聪聪还获得了一个有意义的信息——这些野人总共被分为了K个部落!这真是个好消息。聪聪希望从这些信息里挖掘出所有部落的详细信息。他正在尝试这样一种算法: 对于任意一种部落划分的方法,都能够求出两个部落之间的距离,聪聪希望求出一种部落划分的方法,使靠得最近的两个部落尽可能远离。 例如,下面的左图表示了一个好的划分,而右图则不是。请你编程帮助聪聪解决这个难题。
这里写图片描述

Solution


暴力连边然后mst,贪心地想把距离最近的所有点并成一个部落然后剩下的单独即可

Code


#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <math.h>
#define rep(i,st,ed) for (int i=st;i<=ed;++i)

typedef double db;
const int N=2005;
const int E=N*N;

struct edge {int x,y; db w;} e[E];
struct pos {int x,y;} p[N];

int fa[N],edCnt;

db sqr(db x) {
    return x*x;
}

db get_dis(pos a,pos b) {
    return sqrt(sqr(a.x-b.x)+sqr(a.y-b.y));
}

bool cmp(edge a,edge b) {
    return a.w<b.w;
}

int get_father(int x) {
    if (!fa[x]) return x;
    return fa[x]=get_father(fa[x]);
}

int main(void) {
    int n,k; scanf("%d%d",&n,&k);
    rep(i,1,n) scanf("%d%d",&p[i].x,&p[i].y);
    rep(i,1,n) rep(j,1,n) e[++edCnt]=(edge) {i,j,get_dis(p[i],p[j])};
    std:: sort(e+1,e+edCnt+1,cmp);
    rep(i,1,edCnt) {
        int x=get_father(e[i].x);
        int y=get_father(e[i].y);
        if (x==y) continue;
        fa[x]=y;
        if (k++==n) {
            printf("%.2lf\n", e[i].w);
            return 0;
        }
    }
    return 0;
}
引用中未提及P2143 [JSOI2010]巨额奖金的相关信息,但有BZOJ 1016 JSOI 2008巨额奖金的问题描述。该问题是在一个有n个区、m条干道的城市规划交通枢纽,要将部分干道改进为新型干道,使任何两个区可通过新型干道直接或间接连接,已知每条干道改进费用,求建设新型干道总费用最小的方案数,输出方案总数除以31011的模。 解题思路如下: 1. 先使用Kruskal算法求出最小生成树的权值,同时记录每种权值的边在最小生成树中使用的数量。 2. 对于每种权值的边,通过枚举其所有可能的组合情况,判断这些组合能否构成满足条件的部分生成树,统计满足条件的组合数。 3. 根据乘法原理,将每种权值边的组合数相乘,得到最终的方案数,再对31011取模。 以下是代码实现示例(Python 伪代码): ```python MOD = 31011 # 边的类 class Edge: def __init__(self, u, v, w): self.u = u self.v = v self.w = w # 并查集查找操作 def find(parent, x): if parent[x] != x: parent[x] = find(parent, parent[x]) return parent[x] # 并查集合并操作 def union(parent, rank, x, y): root_x = find(parent, x) root_y = find(parent, y) if rank[root_x] < rank[root_y]: parent[root_x] = root_y elif rank[root_x] > rank[root_y]: parent[root_y] = root_x else: parent[root_y] = root_x rank[root_x] += 1 # Kruskal算法求最小生成树 def kruskal(edges, n): edges.sort(key=lambda x: x.w) parent = [i for i in range(n + 1)] rank = [0] * (n + 1) mst_edges = [] total_weight = 0 for edge in edges: u = edge.u v = edge.v w = edge.w root_u = find(parent, u) root_v = find(parent, v) if root_u != root_v: union(parent, rank, u, v) mst_edges.append(edge) total_weight += w return mst_edges, total_weight # 统计每种权值边的方案数 def count_schemes(edges, n): mst_edges, _ = kruskal(edges, n) weight_count = {} for edge in mst_edges: if edge.w not in weight_count: weight_count[edge.w] = 0 weight_count[edge.w] += 1 total_schemes = 1 for weight, count in weight_count.items(): # 这里需要具体实现枚举组合并判断的逻辑 # 由于代码复杂,此处省略具体实现 # 假设 valid_combinations 是该权值边的有效组合数 valid_combinations = 1 total_schemes = (total_schemes * valid_combinations) % MOD return total_schemes # 主函数 def main(): # 读取输入 n, m = map(int, input().split()) edges = [] for _ in range(m): u, v, w = map(int, input().split()) edges.append(Edge(u, v, w)) # 计算方案数 schemes = count_schemes(edges, n) print(schemes) if __name__ == "__main__": main() ```
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