[BZOJ3397] [Usaco2009 Feb]Surround the Islands 环岛篱笆(DFS)

Usaco2009Feb环岛篱笆解析
本文介绍了一道名为“环岛篱笆”的算法题目,任务是计算给定多个岛屿间的最少篱笆建设费用。通过构建图模型,采用类似于深度优先搜索的方法寻找环,并进行缩点处理来简化问题,最终找到单点到所有点距离之和的最小值并将其乘以2得到答案。

3397: [Usaco2009 Feb]Surround the Islands 环岛篱笆

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Description

    约翰在加勒比海买下地产,准备在这里的若干个岛屿上养奶牛.所以,他要给所有岛屿围上篱笆.每个岛屿都是多边形.他沿着岛屿的一条边界朝一个方向走,有时候坐船到另一个岛去.他可以从任意一个多边形顶点开始修篱笆的工作;在任意一个到达的顶点,他可以坐船去另一个岛屿的某个顶点,但修完那个岛的篱笆,他必须马上原路返回这个出发的岛屿顶点.任意两个顶点间都有肮线,每条航线都需要一定的费用.请帮约翰计算最少的费用,让他修完所有篱笆.

Input

    第1行输入N(3≤N≤500),表示所有岛屿多边形的个数.
    接下来N行每行输入两个整数V1和V2(1≤V1≤N;1≤V2≤N),表示一条构成岛屿的线段的两个端点.接下来输入N行N列的矩阵,表示两个顶点间航行所需费用.

Output

 
    一个整数,最少费用.

Sample Input

12
1 7
7 3
3 6
6 10
10 1
2 12
2 9
8 9
8 12
11 5
5 4
11 4
0 15 9 20 25 8 10 13 17 8 8 7
15 0 12 12 10 10 8 15 15 8 8 9
9 12 0 25 20 18 16 14 13 7 12 12
20 12 25 0 8 13 14 15 15 10 10 10
25 10 20 8 0 16 20 18 17 18 9 11
8 10 18 13 16 0 10 9 11 10 8 12
10 8 16 14 20 10 0 18 20 6 16 15
13 15 14 15 18 9 18 0 5 12 12 13
17 15 13 15 17 11 20 5 0 22 8 10
8 8 7 10 18 10 6 12 22 0 11 12
8 8 12 10 9 8 16 12 8 11 0 9
7 9 12 10 11 12 15 13 10 12 9 0

Sample Output

30
 
 
乱搞题。
唯一的称得上是算法的大概就是图上找环,用了一个类似DFS的东东。(其实也不算是典型的DFS吧。)找完环之后,缩点,压点距。不用求最短路。答案就是单点到所有点距离之和的最小值乘2。
 
/**************************************************************
    Problem: 3397
    User: ecnu161616
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:144 ms
    Memory:4124 kb
****************************************************************/
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
int n, dis[600][600], M;
vector<int> g[600];
vector<int> islands[600];
int isldis[600][600];
int vis[600], islandno[600];
int ans;
const int inf = 1e9 + 7;
 
void travel(vector<int> &res, int id, int i) {
    vis[i] = 1;
    while (true) {
        res.push_back(i);
        islandno[i] = M;
        int v = -1;
        for (int j = 0; j < g[i].size(); ++j)
            if (!vis[g[i][j]]) {
                v = g[i][j];
                break;
            }
        if (v == -1) break;
        vis[v] = 1;
        i = v;
    }
}
 
int main()
{
    #ifdef ULTMASTER
    freopen("a.in","r",stdin);
    #endif
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        int u, v;
        scanf("%d %d", &u, &v);
        g[u].push_back(v);
        g[v].push_back(u);
    }
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        if (!vis[i]) {
            ++M; travel(islands[M], M, i);
        }
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        for (int j = 1; j <= n; ++j)
            scanf("%d", &dis[i][j]);
    for (int i = 1; i <= M; ++i)
        for (int j = 1; j <= M; ++j)
            isldis[i][j] = inf;
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        for (int j = 1; j <= n; ++j)
            isldis[islandno[i]][islandno[j]] = min(isldis[islandno[i]][islandno[j]], dis[i][j]);
    ans = inf;
    for (int i = 1; i <= M; ++i) {
        int res = 0;
        for (int j = 1; j <= M; ++j)
            res += isldis[i][j];
        res *= 2;
        ans = min(ans, res);
    }
    printf("%d\n", ans);
    return 0;
}

  

转载于:https://www.cnblogs.com/ultmaster/p/6073420.html

题目描述 牛牛和她的朋友们正在玩一个有趣的游戏,他们需要构建一个有 $n$ 个节点的无向图,每个节点都有一个唯一的编号并且编号从 $1$ 到 $n$。他们需要从节点 $1$ 到节点 $n$ 找到一条最短路径,其中路径长度是经过的边权的和。为了让游戏更有趣,他们决定在图上添加一些额外的边,这些边的权值都是 $x$。他们想知道,如果他们添加的边数尽可能少,最短路径的长度最多会增加多少。 输入格式 第一行包含两个正整数 $n$ 和 $m$,表示节点数和边数。 接下来 $m$ 行,每行包含三个整数 $u_i,v_i,w_i$,表示一条无向边 $(u_i,v_i)$,权值为 $w_i$。 输出格式 输出一个整数,表示最短路径的长度最多会增加多少。 数据范围 $2 \leq n \leq 200$ $1 \leq m \leq n(n-1)/2$ $1 \leq w_i \leq 10^6$ 输入样例 #1: 4 4 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 1 5 输出样例 #1: 5 输入样例 #2: 4 3 1 2 1 2 3 2 3 4 3 输出样例 #2: 2 算法 (BFS+最短路) $O(n^3)$ 我们把问题转化一下,假设原图中没有添加边,所求的就是点 $1$ 到点 $n$ 的最短路,并且我们已经求出了这个最短路的长度 $dis$。 接下来我们从小到大枚举边权 $x$,每次将 $x$ 加入图中,然后再次求解点 $1$ 到点 $n$ 的最短路 $dis'$,那么增加的最短路长度就是 $dis'-dis$。 我们发现,每次加入一个边都需要重新求解最短路。如果我们使用 Dijkstra 算法的话,每次加入一条边需要 $O(m\log m)$ 的时间复杂度,总的时间复杂度就是 $O(m^2\log m)$,无法通过本题。因此我们需要使用更优秀的算法。 观察到 $n$ 的范围比较小,我们可以考虑使用 BFS 求解最短路。如果边权均为 $1$,那么 BFS 可以在 $O(m)$ 的时间复杂度内求解最短路。那么如果我们只是加入了一条边的话,我们可以将边权为 $x$ 的边看做 $x$ 条边的组合,每次加入该边时,我们就在原始图上添加 $x$ 条边,边权均为 $1$。这样,我们就可以使用一次 BFS 求解最短路了。 但是,我们不得不考虑加入多条边的情况。如果我们还是将边权为 $x$ 的边看做 $x$ 条边的组合,那么我们就需要加入 $x$ 条边,而不是一条边。这样,我们就不能使用 BFS 了。 但是,我们可以使用 Floyd 算法。事实上,我们每次加入边时,只有边权等于 $x$ 的边会发生变化。因此,如果我们枚举边权 $x$ 时,每次只需要将边权等于 $x$ 的边加入图中,然后使用 Floyd 算法重新计算最短路即可。由于 Floyd 算法的时间复杂度为 $O(n^3)$,因此总的时间复杂度为 $O(n^4)$。 时间复杂度 $O(n^4)$ 空间复杂度 $O(n^2)$ C++ 代码 注意点:Floyd算法计算任意两点之间的最短路径,只需要在之前的路径基础上加入新的边构成的新路径进行更新即可。
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