Codeforces 400D. Dima and Bacteria【并查集+最短路】

本文介绍了一个关于细菌能量转移的问题及解决思路。通过Floyd算法计算不同类型的细菌间能量转移的最小成本,并使用并查集判断类型分布是否正确。

D. Dima and Bacteria
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Dima took up the biology of bacteria, as a result of his experiments, he invented k types of bacteria. Overall, there are n bacteria at his laboratory right now, and the number of bacteria of type i equals ci. For convenience, we will assume that all the bacteria are numbered from 1 to n. The bacteria of type ci are numbered from to .

With the help of special equipment Dima can move energy from some bacteria into some other one. Of course, the use of such equipment is not free. Dima knows m ways to move energy from some bacteria to another one. The way with number i can be described with integers ui, vi and xi mean that this way allows moving energy from bacteria with number ui to bacteria with number vi or vice versa for xi dollars.

Dima's Chef (Inna) calls the type-distribution correct if there is a way (may be non-direct) to move energy from any bacteria of the particular type to any other bacteria of the same type (between any two bacteria of the same type) for zero cost.

As for correct type-distribution the cost of moving the energy depends only on the types of bacteria help Inna to determine is the type-distribution correct? If it is, print the matrix d with size k × k. Cell d[i][j] of this matrix must be equal to the minimal possible cost of energy-moving from bacteria with type i to bacteria with type j.

Input

The first line contains three integers n, m, k (1 ≤ n ≤ 105; 0 ≤ m ≤ 105; 1 ≤ k ≤ 500). The next line contains k integers c1, c2, ..., ck (1 ≤ ci ≤ n). Each of the next m lines contains three integers ui, vi, xi (1 ≤ ui, vi ≤ 105; 0 ≤ xi ≤ 104). It is guaranteed that .

Output

If Dima's type-distribution is correct, print string «Yes», and then k lines: in the i-th line print integers d[i][1], d[i][2], ..., d[i][k] (d[i][i] = 0). If there is no way to move energy from bacteria i to bacteria j appropriate d[i][j] must equal to -1. If the type-distribution isn't correct print «No».

Examples
Input
4 4 2
1 3
2 3 0
3 4 0
2 4 1
2 1 2
Output
Yes
0 2
2 0
Input
3 1 2
2 1
1 2 0
Output
Yes
0 -1
-1 0
Input
3 2 2
2 1
1 2 0
2 3 1
Output
Yes
0 1
1 0
Input
3 0 2
1 2
Output
No

题目大意:

一共有N个细菌,一共分成K种,每种细菌的个数已知,那么对应假设一共有10个细菌,有两种,每种数量分别为1,9

那么我们此时就视为编号为1的细菌是种类1,编号为2~10的细菌为种类2,以此类推。

现在有M个设备,每个设备有三个描述,u,v,w表示编号为u和编号为v的两个细菌可以互相转化能量,使用的费用为w.

现在问你能否保证他的设定是正确的:就是说每种细菌之间转化能量的花费都必须为0。

如果是正确的,那么求每种细菌之间转化能量的最小花费。

否则输出No.


思路:


1、如果已经判定是正确的了,那么对应我们求每种细菌之间转化能量的最小花费,我们可以选择最短路算法来实现,又因为种类数不多,所以表示点不多,那么我们可以选择Floyd算法直接求两点间最短路。


2、那么考虑如何判定此时的图是否是正确的,对应我们拿出所有花费为0的边,对应两个节点u,v我们进行一次合并,最终能够合并出若干个集合来,如果对应一个种类的所有点都在一个集合当中,就表明此时这种细菌我们任意提取两个出来,其转化的需要的花费一定是0.那么如果所有的种类都满足这样的条件,那么这个图就是一个正确的图。那么对应接下来我们跑一遍Floyd即可,否则输出No...


Ac代码:

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
int map[505][505];
int f[500004];
int type[5055];
int color[500004];
int n,m,k;
int find(int a)
{
    int r=a;
    while(f[r]!=r)
    r=f[r];
    int i=a;
    int j;
    while(i!=r)
    {
        j=f[i];
        f[i]=r;
        i=j;
    }
    return r;
}
void merge(int a,int b)
{
    int A,B;
    A=find(a);
    B=find(b);
    if(A!=B)
    f[B]=A;
}
int main()
{
    while(~scanf("%d%d%d",&n,&m,&k))
    {
        memset(map,0x3f3f3f3f,sizeof(map));
        for(int i=1;i<=k;i++)map[i][i]=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)f[i]=i;
        int now=1;
        for(int i=1;i<=k;i++)
        {
            scanf("%d",&type[i]);
            for(int j=1;j<=type[i];j++)
            {
                color[now]=i;
                now++;
            }
        }
        for(int i=0;i<m;i++)
        {
            int x,y,w;
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&w);
            if(w==0)
            merge(x,y);
            if(color[x]!=color[y])
            {
                map[color[x]][color[y]]=min(w,map[color[x]][color[y]]);
                map[color[y]][color[x]]=min(w,map[color[y]][color[x]]);
            }
        }
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {

        }
        int flag=0;
        now=1;
        for(int i=1;i<=k;i++)
        {
            int tmp=now;
            for(int j=1;j<=type[i];j++)
            {
                if(find(now)!=find(tmp))flag=1;
                now++;
            }
        }
        if(flag==1)
        {
            printf("No\n");
        }
        else
        {
            printf("Yes\n");
            for(int i=1;i<=k;i++)
            {
                for(int j=1;j<=k;j++)
                {
                    for(int kk=1;kk<=k;kk++)
                    {
                        map[j][kk]=min(map[j][kk],map[j][i]+map[i][kk]);
                    }
                }
            }
            for(int i=1;i<=k;i++)
            {
                for(int j=1;j<=k;j++)
                {
                    if(map[i][j]==0x3f3f3f3f)printf("-1 ");
                    else printf("%d ",map[i][j]);
                }
                printf("\n");
            }
        }
    }
}





### 关于 CodeForces 892E 的解题思路分析 #### 使用可撤销并查集解决小生成树中的边集合验证问题 针对给定的无向图以及多个询问,每个询问涉及一组特定的边,并要求判断这组边能否同时存在于某棵小生成树中。此问题可以通过结合Kruskal算法构建小生成树的过程来求解,在这一过程中利用到的是按照权重升序排列后的边逐步加入至森林结构之中[^1]。 为了高效处理多次查询而不影响后续操作的结果,引入了带有回溯功能的数据结构——即所谓的“可撤销并查集”。这种特殊形式的并查集允许执行合并(union)的同时记录下每一次变动以便之后能够恢复原状;当完成一次查询判定后即可通过一系列反向动作使数据结构回到初始状态,从而不影响其他独立事件的发生逻辑[^3]。 具体实现方法如下: - 将所有的边依据其权重从小到大排序; - 对每一个询问所涉及到的边也做同样的预处理; - 开始遍历已排序好的全局边列表,每当遇到属于当前待检验询问范围内的边时,则尝试将其纳入现有连通分量内; - 如果发现形成环路则说明该询问无法满足条件; - 同样地,任何不属于当前询问但同样处于相同权值下的其它边也应该被考虑进来以确保终形成的MST是优解的一部分; - 完成一轮测试后记得清除所有临时更改使得系统重置为未受干扰的状态准备迎接下一个挑战。 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Edge { int u, v; }; class DSUWithRollback { public: vector<int> parent, rank, historyParent, historyRank; void init(int n){ parent.resize(n); iota(parent.begin(), parent.end(), 0); // Fill with identity mapping. rank.assign(n, 0); historyParent.clear(); historyRank.clear(); } int findSet(int i) {return (parent[i]==i)?i:(findSet(parent[i]));} bool isSameSet(int i, int j){ return findSet(i)==findSet(j);} void unionSets(int i, int j){ if (!isSameSet(i,j)){ historyParent.push_back(findSet(i)); historyParent.push_back(findSet(j)); historyRank.push_back(rank[findSet(i)]); historyRank.push_back(rank[findSet(j)]); int x=findSet(i), y=findSet(j); if (rank[x]>rank[y]) swap(x,y); parent[x]=y; if (rank[x]==rank[y]) ++rank[y]; } } void rollback(){ while(!historyParent.empty()){ parent[historyParent.back()]=historyParent.back(); historyParent.pop_back(); rank[historyParent.back()] = historyRank.back(); historyParent.pop_back(); historyRank.pop_back(); } } }; ``` 上述代码展示了如何创建一个支持撤销机制的并查集类`DSUWithRollback`,它可以在不破坏原有连接关系的前提下安全地进行节点间的联合与查找操作。此外还提供了用于追踪变化历史的方法,方便在必要时候撤消近的一系列更动。
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