[BZOJ 1576] [Usaco2009 Jan] 安全路经Travel 【树链剖分】
题目链接: BZOJ - 1576
题目分析
首先Orz Hzwer的题解。
先使用 dijikstra 求出最短路径树。
那么对于一条不在最短路径树上的边 (u -> v, w) 我们可以先沿树边从 1 走到 u ,再走这条边到 v ,然后再沿树边向上,可以走到 (LCA(u, v), v] 的所有点 (不包括LCA(u, v)!!)。
对于一个属于 (LCA(u, v), v] 的点 x,这种走法的距离为 d[u] + w + d[v] - d[x] ,那么我们就可以用 d[u] + w + d[v] 更新 (LCA(u, v), v] 这一段点的权值,使用树链剖分 + 线段树。
枚举每一条非树边进行更新。
最后每个点 x 的答案就是 x 的权值 - d[x] 。
注意!LCA(u, v) 是不能被这条边更新的!
代码
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <queue> using namespace std; const int MaxN = 100000 + 5, MaxM = 200000 + 5, MaxLog = 20, INF = 999999999; int n, m, Index;
int Father[MaxN], Depth[MaxN], Top[MaxN], Size[MaxN], Son[MaxN], Pos[MaxN];
int d[MaxN], D[MaxN * 4], Jump[MaxN][MaxLog + 3]; struct Edge
{
int u, v, w;
bool Mark;
Edge *Next;
} E[MaxM * 2], *P = E, *Pre[MaxN], *Point[MaxN]; inline void AddEdge(int x, int y, int z) {
++P; P -> u = x; P -> v = y; P -> w = z; P -> Mark = false;
P -> Next = Point[x]; Point[x] = P;
} struct ES
{
int x, y;
ES() {}
ES(int a, int b) {
x = a; y = b;
}
}; struct Cmp
{
bool operator () (ES a, ES b) {
return a.y > b.y;
}
}; priority_queue<ES, vector<ES>, Cmp> Q; bool Visit[MaxN]; void Dijkstra() {
while (!Q.empty()) Q.pop();
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
d[i] = INF; Visit[i] = false;
}
d[1] = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i) Q.push(ES(i, d[i]));
ES Now;
int x;
while (!Q.empty()) {
Now = Q.top(); Q.pop();
x = Now.x;
if (Visit[x]) continue;
Visit[x] = true;
for (Edge *j = Point[x]; j; j = j -> Next) {
if (d[x] + (j -> w) < d[j -> v]) {
d[j -> v] = d[x] + j -> w;
if (Pre[j -> v] != NULL) Pre[j -> v] -> Mark = false;
Pre[j -> v] = j;
j -> Mark = true;
Q.push(ES(j -> v, d[j -> v]));
}
}
}
} int DFS_1(int x, int Dep, int Fa) {
Depth[x] = Dep; Father[x] = Fa;
Size[x] = 1;
int SonSize, MaxSonSize;
SonSize = MaxSonSize = 0;
for (Edge *j = Point[x]; j; j = j -> Next) {
if (j -> v == Fa || j -> Mark == false) continue;
SonSize = DFS_1(j -> v, Dep + 1, x);
if (SonSize > MaxSonSize) {
MaxSonSize = SonSize;
Son[x] = j -> v;
}
Size[x] += SonSize;
}
return Size[x];
} void DFS_2(int x) {
if (x == 0) return;
if (x == Son[Father[x]]) Top[x] = Top[Father[x]];
else Top[x] = x;
Pos[x] = ++Index;
DFS_2(Son[x]);
for (Edge *j = Point[x]; j; j = j -> Next) {
if (j -> v == Father[x] || j -> v == Son[x] || j -> Mark == false) continue;
DFS_2(j -> v);
}
} void Build_Tree(int x, int s, int t) {
D[x] = INF;
if (s == t) return;
int m = (s + t) >> 1;
Build_Tree(x << 1, s, m);
Build_Tree(x << 1 | 1, m + 1, t);
} void Init_LCA() {
for (int i = 1; i <= n; ++i) Jump[i][0] = Father[i];
for (int j = 1; j <= MaxLog; ++j) {
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
if (Depth[i] < (1 << j)) continue;
Jump[i][j] = Jump[Jump[i][j - 1]][j- 1];
}
}
} int LCA(int x, int y) {
int Dif;
if (Depth[x] < Depth[y]) swap(x, y);
Dif = Depth[x] - Depth[y];
if (Dif) {
for (int i = 0; i <= MaxLog; ++i) {
if (Dif & (1 << i)) x = Jump[x][i];
}
}
if (x == y) return x;
for (int i = MaxLog; i >= 0; --i) {
if (Jump[x][i] != Jump[y][i]) {
x = Jump[x][i];
y = Jump[y][i];
}
}
return Father[x];
} inline int gmin(int a, int b) {return a < b ? a : b;} void Paint(int x, int Num) {
if (Num >= D[x]) return;
D[x] = Num;
} void PushDown(int x) {
if (D[x] == INF) return;
Paint(x << 1, D[x]);
Paint(x << 1 | 1, D[x]);
D[x] = INF;
} void Change(int x, int s, int t, int l, int r, int Num) {
if (l <= s && r >= t) {
Paint(x, Num);
return;
}
PushDown(x);
int m = (s + t) >> 1;
if (l <= m) Change(x << 1, s, m, l, r, Num);
if (r >= m + 1) Change(x << 1 | 1, m + 1, t, l, r, Num);
} void EChange(int x, int y, int z) {
int fx, fy;
fx = Top[x]; fy = Top[y];
while (fx != fy) {
Change(1, 1, n, Pos[fx], Pos[x], z);
x = Father[fx];
fx = Top[x];
}
if (x != y) Change(1, 1, n, Pos[y] + 1, Pos[x], z);
} int Get(int x, int s, int t, int p) {
if (s == t) return D[x];
PushDown(x);
int m = (s + t) >> 1;
int ret;
if (p <= m) ret = Get(x << 1, s, m, p);
else ret = Get(x << 1 | 1, m + 1, t, p);
return ret;
} int main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
int a, b, c;
for (int i = 1; i <= m; ++i) {
scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
AddEdge(a, b, c);
AddEdge(b, a, c);
}
Dijkstra();
DFS_1(1, 0, 0);
Index = 0;
DFS_2(1);
Build_Tree(1, 1, n);
Init_LCA();
int t;
for (Edge *j = E + 1; ; ++j) {
if (j -> Mark) continue;
t = LCA(j -> u, j -> v);
EChange(j -> v, t, d[j -> u] + j -> w + d[j -> v]);
if (j == P) break;
}
int Temp;
for (int i = 2; i <= n; ++i) {
Temp = Get(1, 1, n, Pos[i]);
if (Temp < INF) printf("%d\n", Temp - d[i]);
else printf("-1\n");
}
return 0;
}
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