为了得到书法大家的真传,小E同学下定决心去拜访住在魔法森林中的隐士。魔法森林可以被看成一个包含个N节点M条边的无向图,节点标号为1..N,边标号为1..M。初始时小E同学在号节点1,隐士则住在号节点N。小E需要通过这一片魔法森林,才能够拜访到隐士。
魔法森林中居住了一些妖怪。每当有人经过一条边的时候,这条边上的妖怪就会对其发起攻击。幸运的是,在号节点住着两种守护精灵:A型守护精灵与B型守护精灵。小E可以借助它们的力量,达到自己的目的。
只要小E带上足够多的守护精灵,妖怪们就不会发起攻击了。具体来说,无向图中的每一条边Ei包含两个权值Ai与Bi。若身上携带的A型守护精灵个数不少于Ai,且B型守护精灵个数不少于Bi,这条边上的妖怪就不会对通过这条边的人发起攻击。当且仅当通过这片魔法森林的过程中没有任意一条边的妖怪向小E发起攻击,他才能成功找到隐士。
由于携带守护精灵是一件非常麻烦的事,小E想要知道,要能够成功拜访到隐士,最少需要携带守护精灵的总个数。守护精灵的总个数为A型守护精灵的个数与B型守护精灵的个数之和。
第1行包含两个整数N,M,表示无向图共有N个节点,M条边。 接下来M行,第行包含4个正整数Xi,Yi,Ai,Bi,描述第i条无向边。其中Xi与Yi为该边两个端点的标号,Ai与Bi的含义如题所述。 注意数据中可能包含重边与自环。
输出一行一个整数:如果小E可以成功拜访到隐士,输出小E最少需要携带的守护精灵的总个数;如果无论如何小E都无法拜访到隐士,输出“-1”(不含引号)。
2<=n<=50,000
0<=m<=100,000
1<=ai ,bi<=50,000
话说这道题被神犇xzy推荐给我写spfa入门题,然后狂TLE不止...把这道题当成入门题给我我也是醉了......
这一题其实我们只需将边按a权值排序,再一条边一条边地插入,每次跑一遍最短路即可轻松AC。(?)
好吧,其实spfa还是我很久以前写的了。显然裸的spfa肯定是跑不过的,于是我们需要加一点小小的优化,那就是每次不清空dis数组,改为直接将新边连接的两个点加入队列,跑一遍spfa(话说我也不知道这为什么复杂度是对的【其实是不对的】)就可以AC了。
下面贴代码:
1 #include<iostream>
2 #include<cstdio>
3 #include<cstdlib>
4 #include<cstring>
5 #include<algorithm>
6 #include<cmath>
7 #define maxn 100001
8 #define INF 2147483647
9
10 using namespace std;
11 typedef long long llg;
12
13 struct data{
14 int t,f,c1,c2;
15 bool operator < (const data &h)const{return c1<h.c1;}
16 }s[maxn];
17 int head[maxn],to[maxn<<1],next[maxn<<1],l,r;
18 int c[maxn<<1],dis[maxn],d[maxn],n,m,tt,ans;
19 bool w[maxn];
20
21 int getint(){
22 int w=0,q=0;
23 char c=getchar();
24 while((c<‘0‘||c>‘9‘)&&c!=‘-‘) c=getchar();
25 if(c==‘-‘) q=1,c=getchar();
26 while(c>=‘0‘&&c<=‘9‘) w=w*10+c-‘0‘,c=getchar();
27 return q?-w:w;
28 }
29
30 void spfa(){
31 d[r++]=1;w[1]=1;
32 while(l!=r){
33 int u=d[l++];l%=maxn;w[u]=0;
34 for(int i=head[u],v;v=to[i],i;i=next[i])
35 if(dis[v]==-1 || dis[v]>max(dis[u],c[i])){
36 dis[v]=max(dis[u],c[i]);
37 if(!w[v]){
38 w[v]=1;d[r++]=v;
39 r%=maxn;
40 }
41 }
42 }
43 }
44
45 int main(){
46 n=getint();m=getint();
47 memset(dis,-1,sizeof(dis));
48 for(int i=1;i<=m;i++){
49 s[i].t=getint();s[i].f=getint();
50 s[i].c1=getint();s[i].c2=getint();
51 }
52 sort(s+1,s+m+1);ans=INF;dis[1]=0;
53 for(int i=1;i<=m;i++){
54 int f=s[i].f,t=s[i].t;
55 to[++tt]=f;next[tt]=head[t];head[t]=tt;
56 to[++tt]=t;next[tt]=head[f];head[f]=tt;
57 c[tt-1]=c[tt]=s[i].c2;l=r=0;
58 if(dis[t]!=-1) d[r++]=t,w[t]=1;
59 if(dis[f]!=-1) d[r++]=f,w[f]=1;
60 spfa();
61 if(dis[n]!=-1) ans=min(ans,dis[n]+s[i].c1);
62 }
63 if(ans==INF) printf("-1");
64 else printf("%d",ans);
65 }
好吧,下面我还是准备讲讲复杂度很对的一种做法。我们仍然将边按a权值排序,然后我们只要快速求出1到n的最小生成树(或者最短路也可以)。虽然spfa可以跑过,但这个算法复杂度毕竟不对,我们还是要追求一种复杂度比较对的算法。其实,我们只要动态维护最小生成树就可以了。那么用什么呢?CDQ图分治或许可以,但我选择了LCT。其实以前我对于边带权值的动态树我一直是懵逼的,直到%了hzwer大神的题解http://hzwer.com/3845.html ,我才发现了一种极其优秀的做法。我们可以把边也建成节点,而且只有边所代表的节点才有权值。这样就非常好做了是不?我们splay上维护一个区间最大值不就可以了是么?剩下的就是link-cut-tree的模板了。
我觉得这道题是一道LCT的好题。如果你还不会LCT,请前往:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2002 弹飞绵羊
http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2049 洞穴勘测
如果你会LCT但是就是A不了这题,推荐你还是仔细啃一啃这道题的代码吧。
这道题AC代码(LCT)如下:
1 #include<iostream>
2 #include<cstdio>
3 #include<cstring>
4 #include<algorithm>
5 #include<cmath>
6 #define File(s) freopen(s".in","r",stdin),freopen(s".out","w",stdout)
7 #define maxn 150010
8 #define maxm 100010
9
10 using namespace std;
11 typedef long long llg;
12
13 struct data{
14 int u,v,a,b;
15 bool operator < (const data &h)const{return a<h.a;}
16 }ss[maxm];
17 int val[maxn],s[maxn][2],fa[maxn],maxv[maxn],d[maxn],ans,n,m;
18 bool rev[maxn];
19
20 int getint(){
21 int w=0;bool q=0;
22 char c=getchar();
23 while((c>‘9‘||c<‘0‘)&&c!=‘-‘) c=getchar();
24 if(c==‘-‘) q=1,c=getchar();
25 while(c>=‘0‘&&c<=‘9‘) w=w*10+c-‘0‘,c=getchar();
26 return q?-w:w;
27 }
28
29 bool isroot(int x){return x!=s[fa[x]][0] && x!=s[fa[x]][1];}
30 int findrt(int x){while(fa[x]) x=fa[x];return x;}
31
32 void update(int x){
33 int l=s[x][0],r=s[x][1];maxv[x]=x;
34 if(val[maxv[l]]>val[maxv[x]]) maxv[x]=maxv[l];
35 if(val[maxv[r]]>val[maxv[x]]) maxv[x]=maxv[r];
36 }
37
38 void R(int x){
39 int p=fa[x],g=fa[p];
40 bool l=(x==s[fa[x]][0]),r=!l;
41 if(!isroot(p)) s[g][p==s[g][1]]=x;
42 fa[s[x][l]]=p; s[p][r]=s[x][l];
43 fa[p]=x; s[x][l]=p; fa[x]=g;
44 update(p); update(x);
45 }
46
47 void splay(int x){ //将x旋到当前splay的根节点
48 d[d[0]=1]=x;
49 for(int i=x;!isroot(i);i=fa[i]) d[++d[0]]=fa[i];
50 for(int i=d[0],u;u=d[i],i;i--)
51 if(rev[u]){
52 swap(s[u][0],s[u][1]);rev[u]=0;
53 rev[s[u][0]]^=1;rev[s[u][1]]^=1;
54 }
55 while(!isroot(x)){
56 int p=fa[x],g=fa[p];
57 if(!isroot(p)){
58 if((x==s[p][0])^(p==s[g][0])) R(x);
59 else R(p);
60 }
61 R(x);
62 }
63 }
64
65 void access(int u){ //将u到splay根节点的路径打通
66 for(int t=0;u;t=u,u=fa[u])
67 splay(u),s[u][1]=t,update(u);
68 }
69
70 void makert(int u){ //把u换到它所在splay的根,并把沿途路径反向
71 access(u);
72 splay(u);rev[u]^=1;
73 }
74
75 int query(int u,int v){ //查询u到v的边中的最大值
76 makert(u);access(v);splay(v);
77 return maxv[v];
78 }
79
80 void cut(int u,int v){ //把u和v的连接断掉,谁是父亲无关紧要
81 makert(u);access(v);splay(v);
82 s[v][0]=fa[u]=0; update(v);
83 }
84
85 void link(int u,int v){ //把u的父亲变成v
86 makert(u);fa[u]=v;
87 }
88
89 int main(){
90 File("a");
91 n=getint();m=getint();
92 for(int i=1;i<=m;i++){
93 ss[i].u=getint();ss[i].v=getint();
94 ss[i].a=getint();ss[i].b=getint();
95 }
96 sort(ss+1,ss+m+1);ans=(1<<30);
97 for(int i=1,u,v,t;i<=m;i++){
98 u=ss[i].u;v=ss[i].v;
99 if(findrt(u)==findrt(v)){
100 t=query(u,v);
101 if(val[t]>ss[i].b){
102 cut(ss[t-n].u,t);
103 cut(ss[t-n].v,t);
104 }
105 else{
106 if(findrt(1)==findrt(n))
107 ans=min(ans,ss[i].a+val[query(1,n)]);
108 continue;
109 }
110 }
111 val[i+n]=ss[i].b;maxv[i+n]=i+n;
112 link(u,i+n);link(v,i+n);
113 if(findrt(1)==findrt(n))
114 ans=min(ans,ss[i].a+val[query(1,n)]);
115 }
116 printf(ans==(1<<30)?"-1":"%d",ans);
117 return 0;
118 }