Codeforces Gym 100338C Important Roads 最短路+Tarjan找桥

本文介绍了一种解决特定图论问题的方法:如何确定哪些边的移除会改变从起点到终点的最短路径。通过两次运行最短路径算法及使用Tarjan算法查找桥来实现。

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

原题链接:http://codeforces.com/gym/100338/attachments/download/2136/20062007-winter-petrozavodsk-camp-andrew-stankevich-contest-22-asc-22-en.pdf

题意

给你一个无向图,要从1走到n,问你哪些边去掉之后就没法走原本的最短路了。

题解

跑两发最短路,顺着跑一发,倒着跑一发,对于边(u,v),如果w(u,v)+d[u]+rd[v]或者w(u,v)+d[v]+rd[u]等于最短路,那么边(u,v)就是某条最短路上的边,将这些边标记好后,跑一发Tarjan找桥,这些桥就是答案。需要注意的是有重边。

代码

#include<iostream>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<set>
#define INF 21234567890
#define MAX_N 20004
#define MAX_M 112345
using namespace std;

typedef long long ll;

struct node {
public:
    int u;
    ll c;

    node(int uu, ll cc) : u(uu), c(cc) { }

    node() { }

    bool operator<(const node &a)const {
        return c > a.c;
    }
};

struct edge {
public:
    int to;
    ll cost;
    bool isShort;
    int id;
    edge(int t, ll c,int i) : to(t), cost(c), isShort(0), id(i){ }

    edge() { }
};
priority_queue<node> que;
int n, m;

struct fuck {
public:
    int u, v, c, id;

    fuck(int uu, int vv, int cc, int i) : u(uu), v(vv), c(cc), id(i) { }

    fuck() { }
    bool operator<(const fuck &a)const{
        if(a.u==u){
            if(a.v==v)return a.c<c;
            else return a.v<v;
        }
        return a.u<u;
    }
};

set<fuck> se;

vector<edge> G[MAX_N];

void dijkstra(int s,ll d[]) {
    while (que.size())que.pop();
    fill(d, d + n + 1, INF);
    que.push(node(s, 0));
    d[s] = 0;
    while (que.size()) {
        node now = que.top();
        que.pop();
        int u = now.u;
        ll c = now.c;
        if (d[u] < c)continue;
        for (int i = 0; i < G[u].size(); i++) {
            int v = G[u][i].to;
            if (d[v] > d[u] + G[u][i].cost) {
                d[v] = d[u] + G[u][i].cost;
                que.push(node(v, d[v]));
            }
        }
    }
}

ll d[MAX_N],rd[MAX_N];

int father[MAX_N];
int dfn[MAX_N],low[MAX_N],ind=0;
bool vis[MAX_N];
int sum=0;
bool isBridge[MAX_M];

bool hasSame[MAX_M];

void Tarjan(int u,int p) {
    father[u] = p;
    dfn[u] = low[u] = ++ind;
    vis[u] = 1;
    for (int i = 0; i < G[u].size(); i++) {
        int v = G[u][i].to;
        if (v == p||(!G[u][i].isShort))continue;
        if (!vis[v]) {
            Tarjan(v,u);
            low[u] = min(low[u], low[v]);
            if (low[v] > dfn[u]) {
                sum++;
                isBridge[G[u][i].id] = 1;
            }
        }
        else
            low[u] = min(dfn[v], low[u]);
    }
}

bool ans[MAX_M];

int main() {
    freopen("important.in", "r", stdin);
    freopen("important.out", "w", stdout);
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        int u, v;
        int c;
        scanf("%d%d%d", &u, &v, &c);
        fuck f(u,v,c,i);
        fuck f0(v,u,c,i);
        auto it=se.find(f);
        if(it!=se.end()){
            hasSame[it->id]=1;
            continue;
        }
        it=se.find(f0);
        if(it!=se.end()){
            hasSame[it->id]=1;
            continue;
        }
        se.insert(f);
        G[u].push_back(edge(v, c, i));
        G[v].push_back(edge(u, c, i));
    }

    dijkstra(1, d);
    dijkstra(n, rd);
    ll sd = d[n];
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = 0; j < G[i].size(); j++) {
            int u = i, v = G[i][j].to;
            if (d[u] + rd[v] + G[i][j].cost == sd || d[v] + rd[u] + G[i][j].cost == sd)
                G[i][j].isShort = 1;
        }
    Tarjan(1,0);
    int tot = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = 0; j < G[i].size(); j++)
            if (isBridge[G[i][j].id])
                ans[G[i][j].id + 1] = 1;
    for (int i = 1; i <= m; i++)if ((!hasSame[i-1])&&ans[i])tot++;
    printf("%d\n", tot);
    for (int i = 1; i <= m; i++)
        if (ans[i]&&(!hasSame[i-1]))
            printf("%d ", i);
    printf("\n");
    return 0;
}

 

转载于:https://www.cnblogs.com/HarryGuo2012/p/4748847.html

Codeforces Gym 101630 是一场编程竞赛,通常包含多个算法挑战问题。这些问题往往涉及数据结构算法设计、数学建模等多个方面,旨在测试参赛者的编程能力和解决问题的能力。 以下是一些可能出现在 Codeforces Gym 101630 中的题目类型及解决方案概述: ### 题目类型 1. **动态规划(DP)** 动态规划是编程竞赛中常见的题型之一。问题通常要求到某种优解,例如小路径和、长递增子序列等。解决这类问题的关键在于状态定义和转移方程的设计[^1]。 2. **图论** 图论问题包括短路径、小生成树、网络流等。例如,Dijkstra 算法用于求解单源短路径问题,而 Kruskal 或 Prim 算法则常用于小生成树问题[^1]。 3. **字符串处理** 字符串问题可能涉及模式匹配、后缀数组、自动机等高级技巧。KMP 算法和 Trie 树是解决此类问题的常用工具[^1]。 4. **数论组合数学** 这类问题通常需要对质数、模运算、排列组合等有深入的理解。例如,快速幂算法可以用来高效计算大数的模幂运算[^1]。 5. **几何** 几何问题可能涉及点、线、多边形的计算,如判断点是否在多边形内部、计算两个圆的交点等。向量运算和坐标变换是解决几何问题的基础[^1]。 ### 解决方案示例 #### 示例问题:动态规划 - 长递增子序列 ```python def longest_increasing_subsequence(nums): if not nums: return 0 dp = [1] * len(nums) for i in range(len(nums)): for j in range(i): if nums[i] > nums[j]: dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1) return max(dp) # 示例输入 nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] print(longest_increasing_subsequence(nums)) # 输出: 4 ``` #### 示例问题:图论 - Dijkstra 算法 ```python import heapq def dijkstra(graph, start): distances = {node: float('infinity') for node in graph} distances[start] = 0 priority_queue = [(0, start)] while priority_queue: current_distance, current_node = heapq.heappop(priority_queue) if current_distance > distances[current_node]: continue for neighbor, weight in graph[current_node].items(): distance = current_distance + weight if distance < distances[neighbor]: distances[neighbor] = distance heapq.heappush(priority_queue, (distance, neighbor)) return distances # 示例输入 graph = { 'A': {'B': 1, 'C': 4}, 'B': {'A': 1, 'C': 2, 'D': 5}, 'C': {'A': 4, 'B': 2, 'D': 1}, 'D': {'B': 5, 'C': 1} } start = 'A' print(dijkstra(graph, start)) # 输出: {'A': 0, 'B': 1, 'C': 3, 'D': 4} ``` #### 示例问题:字符串处理 - KMP 算法 ```python def kmp_failure_function(pattern): m = len(pattern) lps = [0] * m length = 0 # length of the previous longest prefix suffix i = 1 while i < m: if pattern[i] == pattern[length]: length += 1 lps[i] = length i += 1 else: if length != 0: length = lps[length - 1] else: lps[i] = 0 i += 1 return lps def kmp_search(text, pattern): n = len(text) m = len(pattern) lps = kmp_failure_function(pattern) i = 0 # index for text j = 0 # index for pattern while i < n: if pattern[j] == text[i]: i += 1 j += 1 if j == m: print("Pattern found at index", i - j) j = lps[j - 1] elif i < n and pattern[j] != text[i]: if j != 0: j = lps[j - 1] else: i += 1 # 示例输入 text = "ABABDABACDABABCABAB" pattern = "ABABCABAB" kmp_search(text, pattern) # 输出: Pattern found at index 10 ``` ###
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