洛谷 P2296 寻找道路 题解

本文介绍了一道洛谷上的图论题目,并给出了详细的解题思路。首先通过反转图,利用BFS标记可达节点,接着筛选非法边并最终采用SPFA或BFS求最短路径。

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一、题目:

洛谷原题

二、思路:

在上一篇中,我讲解了暴力做法,接下来讲正解。
首先,将图取反。
然后从终点开始BFS,标记终点可以到达的点(即原图中可以到达终点的点)。
接着枚举每一个没标记的点x,再枚举x点指向的点y(即原图中到x点的点),如果y点已被标记,说明y点并不合法,删除。
最后SPFA(或BFS)求解。

三、代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>

using namespace std;
inline int read(void) {
    int x = 0, f = 1; char ch = getchar();
    while (ch<'0' || ch>'9') {
        if (ch == '-')f = -1;
        ch = getchar();
    }
    while (ch >= '0'&&ch <= '9') {
        x = x * 10 + ch - '0';
        ch = getchar();
    }
    return f * x;
}

const int maxn = 10005, maxm = 200005;

int n, m, head[maxn], tot, start, en, dis[maxn];
bool vis[maxn], vis2[maxn];

struct Edge {
    int y, next;
}e[maxm];

inline void connect(int x, int y) {
    e[++tot].y = y; e[tot].next = head[x]; head[x] = tot; return;
}

inline void init() {
    n = read(); m = read();
    for (register int i = 1; i <= m; i++) {
        int x = read(), y = read();
        if (x == y)continue;
        connect(y, x);
    }
    en = read(); start = read();
    return;
}

inline void solve(void) {
    queue<int>q; q.push(start);
    vis[start] = true;
    while (!q.empty()) {
        int u = q.front(); q.pop();
        for (register int i = head[u]; i; i = e[i].next) {
            int v = e[i].y;
            if (!vis[v]) { q.push(v); vis[v] = true; }
        }
    }
    memcpy(vis2, vis, sizeof(vis));
    for (register int i = 1; i <= n; i++) {
        if (!vis[i]) {
            for (register int j = head[i]; j; j = e[j].next) {
                int v = e[j].y;
                if (vis2[v])vis2[v] = false;
            }
        }
    }
    q.push(start);
    while (!q.empty()) {
        int u = q.front(); q.pop();
        for (register int i = head[u]; i; i = e[i].next) {
            int v = e[i].y;
            if (vis2[v]) {
                q.push(v);
                vis2[v] = false;
                dis[v] = dis[u] + 1;
            }
        }
    }
    if (!dis[en]) { puts("-1"); }
    else printf("%d\n", dis[en]);
}

int main() {
    init();
    solve();
    return 0;
}
<think>好的,我现在需要帮用户解决洛谷P1656炸铁路的问。用户想要题解、代码、解析和思路。首先,我应该回顾一下目内容。根据引用[2],目可能涉及铁路被炸的情况,用户提供的示例代码中有结构体存储铁路的起点、终点和状态,可能是在处理图的连通性问。 用户提供的引用[2]中有一段代码,看起来像是在处理输入的铁路数据,每条铁路初始状态为未被炸(w=1)。这可能意味着问需要找出关键边,也就是炸掉后会影响图的连通性的边。这类问通常可以通过Tarjan算法求桥来解决,因为桥是图中的边,移除后会导致图不再连通。 接下来,我需要确认P1656的具体要求。根据常见的算法,炸铁路很可能就是寻找无向图中的所有桥。桥的定义是,如果删除这条边,图会被分成两个或多个连通块。Tarjan算法可以在O(V+E)的时间内找到所有桥,这应该是解的关键。 然后,我需要考虑如何构建图结构。通常,使用邻接表来存储图,每个节点有一个列表记录其连接的边。在实现Tarjan算法时,需要记录每个节点的发现时间和low值,用于判断是否为桥。 接下来,代码实现部分需要包括以下步骤: 1. 读取输入,构建邻接表。 2. 使用Tarjan算法遍历所有节点,找出所有桥。 3. 将找到的桥按目要求的顺序输出,通常是按端点升序排列,如果端点相同则按另一端升序。 在引用[3]中提到拓扑排序用于车站分级问,但这里的问不同,可能需要不同的方法。因此,引用[3]和[1]可能不适用,但引用[2]中的代码结构可能帮助理解输入处理。 用户可能需要详细的步骤解释,比如如何应用Tarjan算法,如何处理输入输出,以及如何排序结果。此外,需要确保代码正确,符合目的要求,比如边的输出顺序。 最后,验证思路是否正确。例如,Tarjan算法确实用于找桥,而目要求找出所有这样的边,因此这个方法是合适的。然后,编写代码时需要注意无向图的处理,避免重复访问同一条边,通常通过记录父节点来实现。 总结思路:使用Tarjan算法寻找无向图中的所有桥,并按规则排序输出。</think>### 洛谷 P1656 炸铁路 题解 #### 目分析 目要求找到所有「关键铁路」,即删除该铁路后会导致图的连通性被破坏的边。这类问对应图论中的**桥(割边)**问,可以通过**Tarjan算法**高效解决[^5]。 #### 算法思路 1. **桥的定义**:无向图中若删除边 $(u,v)$ 后图不再连通,则该边为桥。 2. **Tarjan算法**:通过DFS遍历图,记录每个顶点的访问顺序(`dfn`)和能回溯到的最早祖先(`low`)。若对于边 $(u,v)$,满足 `low[v] > dfn[u]`,则说明 $(u,v)$ 是桥[^5]。 #### 代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <cstring> using namespace std; const int MAXN = 155; vector<int> graph[MAXN]; vector<pair<int, int>> bridges; int dfn[MAXN], low[MAXN], parent[MAXN]; int timer = 0; void tarjan(int u) { dfn[u] = low[u] = ++timer; for (int v : graph[u]) { if (!dfn[v]) { parent[v] = u; tarjan(v); low[u] = min(low[u], low[v]); if (low[v] > dfn[u]) { // 找到桥 bridges.push_back({min(u, v), max(u, v)}); } } else if (v != parent[u]) { low[u] = min(low[u], dfn[v]); } } } int main() { int n, m; cin >> n >> m; for (int i = 0; i < m; ++i) { int u, v; cin >> u >> v; graph[u].push_back(v); graph[v].push_back(u); } for (int i = 1; i <= n; ++i) { if (!dfn[i]) { tarjan(i); } } sort(bridges.begin(), bridges.end()); for (auto &bridge : bridges) { cout << bridge.first << " " << bridge.second << endl; } return 0; } ``` #### 代码解析 1. **输入处理**:构建无向图的邻接表。 2. **Tarjan核心**:DFS遍历时维护`dfn`和`low`数组,判断桥的条件。 3. **结果排序**:将桥按字典序排序后输出,满足目要求[^2]。 #### 复杂度分析 - 时间复杂度:$O(N + M)$,其中 $N$ 为顶点数,$M$ 为边数。 - 空间复杂度:$O(N + M)$,用于存储图结构和中间数据。
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