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[SCOI2012]滑雪(Prim求最小生成树)

时间:2020-02-17 19:42:37      阅读:79      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

[SCOI2012]滑雪(luogu)

Description

题目描述

 

a180285 非常喜欢滑雪。他来到一座雪山,这里分布着 m 条供滑行的轨道和 n 个轨道之间的交点(同时也是景点),

而且每个景点都有一编号 (1in) 和一高度 h_i?

a180285 能从景点 ii 滑到景点 j 当且仅当存在一条 i 和 j 之间的边,且 i 的高度不小于 j。

与其他滑雪爱好者不同,a180285 喜欢用最短的滑行路径去访问尽量多的景点。如果仅仅访问一条路径上的景点,他会觉得数量太少。

于是 a180285拿出了他随身携带的时间胶囊。这是一种很神奇的药物,吃下之后可以立即回到上个经过的景点

(不用移动也不被认为是 a180285 滑行的距离)。

请注意,这种神奇的药物是可以连续食用的,即能够回到较长时间之前到过的景点(比如上上个经过的景点和上上上个经过的景点)。

现在,a180285站在 1 号景点望着山下的目标,心潮澎湃。他十分想知道在不考虑时间胶囊消耗的情况下,

以最短滑行距离滑到尽量多的景点的方案(即满足经过景点数最大的前提下使得滑行总距离最小)。

你能帮他求出最短距离和景点数吗?

 

输入格式

 

输入的第一行是两个整数 n,m。 接下来一行有 n 个整数 h_i?,分别表示每个景点的高度。

接下来 m 行,表示各个景点之间轨道分布的情况。

每行三个整数 u,v,k,表示编号为 u 的景点和编号为 v 的景点之间有一条长度为 k 的轨道。

 

输出格式

输出一行,表示 a180285 最多能到达多少个景点,以及此时最短的滑行距离总和。

 

Solution

我们先按照给定标准连边。

时间胶囊可以让XXX不需要滑行距离地退回上一个景点且无限

容易发现我们要求一颗从1出发有向的生成树,使树中节点数最多的条件下边权和最小。

与Prim算法解决的问题契合


 

Prim算法

  • 定理

任意一棵最小生成树一定包含无向图中边权最小的边

  • 推论

给定一张无向图 G = (V,E),n = |V|,m = |E|。从 E 中选出 k < n-1条边构

成 G 的一个生成森林。若再从剩余的 m - k 条边中选出 n - 1 - k 条添加到生成森林

中,使其成为 G 的生成树,并且选出的边的权值之和最小,则该生成树一定包含这

m - k 条边中连接森林的两个不连通节点的权值最小的边

 

基于上述推论,有了 Prim 算法,它总是维护最小生成树的一部分。

 

起初, Prim 算法仅确定 1 号节点属于最小生成树。

在任意时刻,设已经确定属于最小生成树的节点集合为 T ,剩余节点集合为 S。

Prim算法找到min{z}(x属于S,y属于T),即两个端点分别属于集合 S,T 的权值最小的边,

然后把点 x 从集合 S 中删除,加入到集合 T 中,并把 z 累加到答案中。

 

另外,在 x 的时候用堆优化(思想同Dijkstra),可以将复杂度优化到O(mlogn)。

 


 

 

在此题中,由于第一条件是要有最多的点在树中,所以在堆中应优先以 x 的高度从高到低排序

以保证所有点都可以达到

 

Code

 

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <queue>
#define ll long long
using namespace std;
const int N=1e5+10,M=2e6+10;
int u,v,h[N],n,m,cnt;
struct node
{
    int v;
    ll w;
    bool operator <(const node &o)const
    {
        return h[v]==h[o.v]?w>o.w:h[v]<h[o.v];
    }
};
priority_queue <node> q;
vector <node> link[N];
bool flag[N];
ll w,dis[N],ans;
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&h[i]);
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        scanf("%d%d%lld",&u,&v,&w);
        if(h[u]>=h[v]) link[u].push_back((node){v,w});
        if(h[v]>=h[u]) link[v].push_back((node){u,w});
    }
    memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
    dis[1]=0;
    q.push((node){1,0});
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.top().v;
        q.pop();
        if(flag[u]) continue;
        flag[u]=true,cnt++;
        ans+=dis[u];
        int size=link[u].size();
        for(int i=0;i<size;i++)
        {
            node t=link[u][i];
            if(dis[t.v]>t.w)
                dis[t.v]=t.w,q.push(t);
        }
    }
    printf("%d %lld\n",cnt,ans);
    return 0;
}

 

 

 

[SCOI2012]滑雪(Prim求最小生成树)

原文:https://www.cnblogs.com/hsez-cyx/p/12322790.html

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