货车运输 Kruskal+LCA

题目描述

AAA国有nn n座城市,编号从 11 1到n nn,城市之间有 mmm 条双向道路。每一条道路对车辆都有重量限制,简称限重。现在有 qqq 辆货车在运输货物, 司机们想知道每辆车在不超过车辆限重的情况下,最多能运多重的货物。

输入输出格式

输入格式:

第一行有两个用一个空格隔开的整数n,m n,mn,m,表示 AAA 国有n nn 座城市和 mmm 条道路。

接下来 mmm行每行3 3 3个整数 x,y,zx, y, zx,y,z,每两个整数之间用一个空格隔开,表示从 xx x号城市到y y y号城市有一条限重为 zzz 的道路。注意: xxx 不等于 yyy,两座城市之间可能有多条道路

接下来一行有一个整数 q,表示有 q 辆货车需要运货。

接下来 q 行,每行两个整数 x、y,之间用一个空格隔开,表示一辆货车需要从 x 城市运输货物到 y 城市,注意: x 不等于 y

输出格式:

共有 qqq 行,每行一个整数,表示对于每一辆货车,它的最大载重是多少。如果货车不能到达目的地,输出−1-1−1。

输入输出样例

输入样例#1: 复制

4 3
1 2 4
2 3 3
3 1 1
3
1 3
1 4
1 3

输出样例#1: 复制

3
-1
3

说明

对于 30%30\%30%的数据,0<n<1,000,0<m<10,000,0<q<1,0000 < n < 1,000,0 < m < 10,000,0 < q< 1,0000<n<1,000,0<m<10,000,0<q<1,000;

对于 60%60\%60%的数据,0<n<1,000,0<m<50,000,0<q<1,0000 < n < 1,000,0 < m < 50,000,0 < q< 1,0000<n<1,000,0<m<50,000,0<q<1,000;

对于 100%100\%100%的数据,0<n<10,000,0<m<50,000,0<q<30,000,0≤z≤100,0000 < n < 10,000,0 < m < 50,000,0 < q< 30,000,0 ≤ z ≤ 100,0000<n<10,000,0<m<50,000,0<q<30,000,0≤z≤100,000。


显然基于贪心的考虑,我们要先求出最大生成树,

接着,我们要求出任意两点之间权值最小的边,暴力在极端的数据点会超时,

考虑lca的思路,我们用倍增方法的同时来维护min即可;

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cmath>
#include<map>
#include<set>
#include<vector>
#include<queue>
#include<bitset>
#include<ctime>
#include<deque>
#include<stack>
#include<functional>
#include<sstream>
//#include<cctype>
//#pragma GCC optimize("O3")
using namespace std;
#define maxn 100005
#define inf 0x3f3f3f3f
#define INF 999999999
#define rdint(x) scanf("%d",&x)
#define rdllt(x) scanf("%lld",&x)
#define rdult(x) scanf("%lu",&x)
#define rdlf(x) scanf("%lf",&x)
#define rdstr(x) scanf("%s",x)
typedef long long  ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef unsigned int U;
#define ms(x) memset((x),0,sizeof(x))
const long long int mod = 1e9 + 7;
#define Mod 100003
#define sq(x) (x)*(x)
#define eps 1e-3
typedef pair<int, int> pii;
#define pi acos(-1.0)
const int N = 1005;
#define REP(i,n) for(int i=0;i<(n);i++)
inline ll rd() {
	ll x = 0;
	char c = getchar();
	bool f = false;
	while (!isdigit(c)) {
		if (c == '-') f = true;
		c = getchar();
	}
	while (isdigit(c)) {
		x = (x << 1) + (x << 3) + (c ^ 48);
		c = getchar();
	}
	return f ? -x : x;
}

ll gcd(ll a, ll b) {
	return b == 0 ? a : gcd(b, a%b);
}
ll sqr(ll x) { return x * x; }

/*ll ans;
ll exgcd(ll a, ll b, ll &x, ll &y) {
	if (!b) {
		x = 1; y = 0; return a;
	}
	ans = exgcd(b, a%b, x, y);
	ll t = x; x = y; y = t - a / b * y;
	return ans;
}
*/

struct node {
	int u, v, w;
}edge1[maxn<<1];
struct Node {
	int nxt, w, to;
}edge2[maxn<<1];

int head[maxn], cnt, f[maxn], fa[maxn][30], w[maxn][30];
int n, m;
int dep[maxn];
int vis[maxn];

void init() {
	for (int i = 1; i <= n; i++)f[i] = i;
}

void addedge(int u, int v, int w) {
	edge2[++cnt].to = v; edge2[cnt].w = w; edge2[cnt].nxt = head[u]; head[u] = cnt;
}

bool cmp(node a, node b) {
	return a.w > b.w;
}

int findfa(int x) {
	if (x == f[x])return x;
	return f[x] = findfa(f[x]);
}

void kruskal() {
	sort(edge1 + 1, edge1 + 1 + m, cmp);
	for (int i = 1; i <= n; i++)f[i] = i;
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		if (findfa(edge1[i].u) != findfa(edge1[i].v)) {
			f[findfa(edge1[i].u)] = findfa(edge1[i].v);
			addedge(edge1[i].u, edge1[i].v, edge1[i].w); 
			addedge(edge1[i].v, edge1[i].u, edge1[i].w);
		}
	}
}

void dfs(int rt) {
	vis[rt] = 1;
	for (int i = head[rt]; i; i = edge2[i].nxt) {
		int to = edge2[i].to;
		if (vis[to])continue;
		dep[to] = dep[rt] + 1; fa[to][0] = rt; w[to][0] = edge2[i].w;
		dfs(to);
	}
	return;
}

int lca(int x, int y) {
	if(findfa(x) != findfa(y))return -1;
	int ans = INF;
	if (dep[x] > dep[y])swap(x, y);
	for (int i = 20; i >= 0; i--) {
		if (dep[fa[y][i]] >= dep[x]) {
			ans = min(ans, w[y][i]); y = fa[y][i];
		}
	}
	if (x == y)return ans;
	for (int i = 20; i >= 0; i--) {
		if (fa[y][i]!=fa[x][i]) {
			ans = min(ans, min(w[x][i], w[y][i])); x = fa[x][i]; y = fa[y][i];
		}
	}
	ans = min(ans, min(w[x][0], w[y][0])); return ans;
}

int main()
{
	//ios::sync_with_stdio(false);
	rdint(n); rdint(m); init();
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		int u, v, w; rdint(u); rdint(v); rdint(w);
		edge1[i].u = u; edge1[i].v = v; edge1[i].w = w;
	}
	kruskal();
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (!vis[i]) {
			dep[i] = 1;
			dfs(i); fa[i][0] = i; w[i][0] = INF;
		}
	}
	for (int i = 1; i <= 20; i++) {
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			fa[j][i] = fa[fa[j][i - 1]][i - 1];
			w[j][i] = min(w[j][i - 1], w[fa[j][i - 1]][i - 1]);
		}
	}
	int q; rdint(q);
	while (q--) {
		int x, y; rdint(x); rdint(y); cout << lca(x, y) << endl;
	}
    return 0;
}

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