分层图

分层图

讲真的...感觉有点像那么一点点的种类并查集

简单来说,就是把一个图分成很多层,然后对图进行一些处理

比较模板一点的东西就是直接在分层图上跑最短路,这个时候就涉及到了很多决策,每一个决策能进行一些特殊的操作,比如让某条边免费(边权为0,不是把边切掉),让某条边花费减半之类的,这个时候就可以用分层图了

然后讲讲分层图的具体实现。首先就是空间这个东西,你要有k个决策,那么你就要开k+1倍的空间,每一层空间涉及到一个决策,。然后对于第一层的图,还是正常的直接建图,数据怎么搞你就怎么搞。对于第二层及以上的图,将这一层和下一层连一条有向边,表示你这一次的决策

那么通过以上的一些分析,对于一个含n个点的图,我们需要开 n+k * n 的空间,即 n+k * n 个点,举个例子吧,大概就是以下这张图(这个图照搬我同桌的)

分层图_第1张图片

具体的实现方法,以例题为例(四倍经验爽不爽,会把四道题都放在下面的)

P4822 冻结

这道题非常模板啊(之后那三道题也非常模板),就是对一个非常正常的图,你需要求一个最短路,但是在你走的时候,你可以对你走的一些边进行一次改变,把这条边的边权改为之前的二分之一,那么这个时候最朴素的想法就是求一个最短路,并且记录这条最短路的边,对这些边排个序,把最长的几条边改了就行了,就有了以下程序(最短路这里就不讲了)

#include 
using namespace std;
int n,m,k,u,v,t,tot,ans;
int dis[20010],vis[20010],head[20010];
priority_queue qq; 
priority_queue > q;

struct node {
	int to,net,val;
} e[20010];

struct nodes {
	int id,num;
} pre[20010];

inline void add(int u,int v,int w) {
	e[++tot].to=v;
	e[tot].val=w;
	e[tot].net=head[u];
	head[u]=tot;
}

inline void dijkstra() {
	memset(dis,20050206,sizeof(dis));
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	dis[1]=0;
	q.push(make_pair(0,1));
	while(!q.empty()) {
		int x=q.top().second;
		q.pop();
		if(vis[x]) continue;
		vis[x]=1;
		for(register int i=head[x];i;i=e[i].net) {
			int v=e[i].to;
			if(dis[v]>dis[x]+e[i].val) {
				dis[v]=dis[x]+e[i].val;
				pre[v].id=x;
				pre[v].num=e[i].val;
				q.push(make_pair(-dis[v],v));
			}
		}
	}
}

int main() {
	scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
	for(register int i=1;i<=m;i++) {
		scanf("%d%d%d",&u,&v,&t);
		add(u,v,t);
		add(v,u,t);
	}
	dijkstra();
	int kk=n;
	while(kk!=1) {
		qq.push(pre[kk].num);
		kk=pre[kk].id;
	}
	while(k--) {
		if(qq.empty()) break;
		ans+=qq.top()/2;
		qq.pop();
	}
	if(qq.empty()) {
		printf("%d",ans);
		return 0;
	}
	while(!qq.empty()) {
		ans+=qq.top();
		qq.pop();
	}
	printf("%d",ans);
	return 0;
}

那么如果你是这样写的,恭喜你有70分啦,你甚至会发现你连第一个点都是WA,那么举个例子为什么你会错呢?

以下这个图,你跑出来的最短路应该是
1 -> 4 -> 5 -> 3 决策一次之后为18
然而另一条路应该是
1 -> 2 -> 3 决策一次之后为17
那这样你就错辽

分层图_第2张图片

那么这样的话,就应该用分层图来做,那么直接看代码

#include
using namespace std;
const int MAXN=1e4+50;
int n,m,k;
int head[MAXN*50],tot;
struct node{
	int net,to,w;
}e[MAXN*50];
int d[MAXN*50];
bool v[MAXN*50];  //注意要多开k倍 
void add(int u,int v,int w){
	e[++tot].to=v;
	e[tot].net=head[u];
	e[tot].w=w;
	head[u]=tot;
} //非常正常地村边 
priority_queue< pair > q;
void dij(int s){
	fill(d,d+MAXN*50,20040915); //memset只能赋初值为0或-1,其他值应该是fill,不怎么了解的最好就用memset 
	memset(d,0x3f,sizeof d);
	memset(v,false,sizeof v);
	d[s]=0;
	q.push(make_pair(0,s));
	while(!q.empty()){
		int x=q.top().second;
		q.pop();
		if(v[x]==true) continue;
		v[x]=true;
		for(register int i=head[x];i;i=e[i].net){
			int y=e[i].to,z=e[i].w;
			if(d[y]>d[x]+z){
				d[y]=d[x]+z;
				q.push(make_pair(-d[y],y));
			}
		}
	}
} //非常正常的最短路 
int main(){
	scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
	for(register int i=1;i<=m;i++){
		int a,b,t;
		scanf("%d%d%d",&a,&b,&t);
		add(a,b,t);
		add(b,a,t); //双向变 
		for(register int j=1;j<=k;j++){
			add(a+j*n,b+j*n,t);
			add(b+j*n,a+j*n,t); //在每一层中建一个正常地边 
			add(a+(j-1)*n,b+j*n,t/2); 
			add(b+(j-1)*n,a+j*n,t/2); //在下一层连一条单向边,表示你的决策,边权视题目而定 
		}  
	}
	for(register int i=1;i<=k;i++) add(n+(i-1)*n,n+i*n,0); //终点单独连边 
	dij(1); //跑最短路 
	cout<

那么这道题你就成功地A掉了啊,那么接下来就是非常快乐的三倍经验时刻,我会把题目挂在下面(题目不完全相同,但是只是略微区别),然后对于分层图还有另外一种做法,对于空间要求来说更低,蒟蒻暂且不会,之后应该会更吧

P2939 [USACO09FEB]Revamping Trails G

P4568 [JLOI2011]飞行路线

P1948 [USACO08JAN]Telephone Lines S

然后就是 大佬的博客 和 蒟蒻自己的博客

你可能感兴趣的:(分层图)