洛谷 P2597 [ZJOI2012]灾难 支配树

题目描述

阿米巴是小强的好朋友。

阿米巴和小强在草原上捉蚂蚱。小强突然想,如果蚂蚱被他们捉灭绝了,那么吃蚂蚱的小鸟就会饿死,而捕食小鸟的猛禽也会跟着灭绝,从而引发一系列的生态灾难。

学过生物的阿米巴告诉小强,草原是一个极其稳定的生态系统。如果蚂蚱灭绝了,小鸟照样可以吃别的虫子,所以一个物种的灭绝并不一定会引发重大的灾难。

我们现在从专业一点的角度来看这个问题。我们用一种叫做食物网的有向图来描述生物之间的关系:

一个食物网有N个点,代表N种生物,如果生物x可以吃生物y,那么从y向x连一个有向边。

这个图没有环。

图中有一些点没有连出边,这些点代表的生物都是生产者,可以通过光合作用来生存; 而有连出边的点代表的都是消费者,它们必须通过吃其他生物来生存。

如果某个消费者的所有食物都灭绝了,它会跟着灭绝。

我们定义一个生物在食物网中的“灾难值”为,如果它突然灭绝,那么会跟着一起灭绝的生物的种数。

举个例子:在一个草场上,生物之间的关系是:

这里写图片描述

如果小强和阿米巴把草原上所有的羊都给吓死了,那么狼会因为没有食物而灭绝,而小强和阿米巴可以通过吃牛、牛可以通过吃草来生存下去。所以,羊的灾难值是1。但是,如果草突然灭绝,那么整个草原上的5种生物都无法幸免,所以,草的灾难值是4。

给定一个食物网,你要求出每个生物的灾难值。

输入输出格式

输入格式:
输入文件 catas.in 的第一行是一个正整数 N,表示生物的种数。生物从 1 标

号到 N。

接下来 N 行,每行描述了一个生物可以吃的其他生物的列表,格式为用空

格隔开的若干个数字,每个数字表示一种生物的标号,最后一个数字是 0 表示列

表的结束。

输出格式:
输出文件catas.out包含N行,每行一个整数,表示每个生物的灾难值。

输入输出样例

输入样例#1:
5
0
1 0
1 0
2 3 0
2 0
输出样例#1:
4
1
0
0
0
说明

【样例说明】

样例输入描述了题目描述中举的例子。

【数据规模】

对50%的数据,N ≤ 10000。

对100%的数据,1 ≤ N ≤ 65534。

输入文件的大小不超过1M。保证输入的食物网没有环。

分析:
很显然的一道支配树的题目,因为有多个根,我们开一个新的根,连向这些点,把其余的边反向,相当于求一个点能支配多少点。直接建出支配树,然后按支配链dp即可。

代码:

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <vector>

const int maxn=7e4+7;

using namespace std;

int n,x,cnt;
int dfn[maxn],id[maxn],idom[maxn],sdom[maxn],p[maxn],val[maxn],f[maxn],fa[maxn];
vector <int> dom[maxn],pre[maxn],g[maxn];

void dfs(int x)
{
    dfn[x]=++cnt;
    id[cnt]=x;
    for (int i=0;i<g[x].size();i++)
    {
        int y=g[x][i];
        pre[y].push_back(x);
        if (!dfn[y])
        {
            fa[y]=x;
            dfs(y);
        }
    }
}

int get(int x)
{
    if (p[x]==x) return x;
    int y=get(p[x]);
    if (dfn[sdom[val[p[x]]]]<dfn[sdom[val[x]]]) val[x]=val[p[x]];
    p[x]=y;
    return y;
}

int smin(int x,int y)
{
    if (dfn[x]<dfn[y]) return x;
                  else return y;
}

void DMT()
{
    for (int i=cnt;i>0;i--)
    {
        int x=id[i];
        if (!pre[x].empty())
        {
            for (int j=0;j<pre[x].size();j++)
            {
                int y=pre[x][j];
                if (dfn[y]<dfn[x]) sdom[x]=smin(sdom[x],y);
                else
                {
                    get(y);
                    sdom[x]=smin(sdom[x],sdom[val[y]]);
                }
            }
        }
        pre[x].clear();
        p[x]=fa[x];
        dom[sdom[x]].push_back(x);
        if (!dom[fa[x]].empty())
        {
            for (int j=0;j<dom[fa[x]].size();j++)
            {
                int y=dom[fa[x]][j];
                get(y);
                if (dfn[sdom[val[y]]]>=dfn[sdom[y]]) idom[y]=sdom[y];
                                                else idom[y]=val[y];
            }
            dom[fa[x]].clear();
        }
    }
    for (int i=1;i<=cnt;i++)
    {
        int x=id[i];
        if (idom[x]!=sdom[x]) idom[x]=idom[idom[x]];
    }

    for (int i=cnt;i>0;i--)
    {
        int x=id[i];
        f[idom[x]]+=f[x];
    }
}

int main()
{
    scanf("%d",&n); 
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%d",&x);
        if (x==0) g[0].push_back(i);
        while (x)
        {
            g[x].push_back(i);
            scanf("%d",&x);
        }
    }
    cnt=0;  
    dfs(0);
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        p[i]=sdom[i]=val[i]=i;
        f[i]=1;
    }   
    DMT();
    for (int i=1;i<=n;i++) printf("%d\n",f[i]-1);
}

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