题解 CF773D 【Perishable Roads】

简述一下题意:给出 n n n个点的完全图,对于完全图中的每个点 i i i i i i作为终点时,要使其他每个点到点 i i i的“距离”和最小,对于每个点都输出这个最小值。
这里的“距离”是指对于其他每个点,那个点到点 i i i路径上的最小值。且对于每个点 i i i,计算答案时应保证图内每条边的方向一定。(有点难解释,可以参考原文)

题意很难表述清楚,建议看懂原题后再来看此题解。

考虑对于每个终点 i i i,最后连接所有点后图的形态,应该是一棵树接上一条链。如图:题解 CF773D 【Perishable Roads】_第1张图片


我会贪心&&搜索!

从终点开始倒搜,对于当前搜到的点 n o w now now,每次找到未 v i s vis vis的且与 n o w now now相连的边权最小的点,向那个点继续搜。

很显然这个想法是非常非常错误的,直接排除


考虑优化贪心:

既然让每个点到终点路径上的最小边权和最小,那么很容易想到将所有点都连到边权最小的边的一端,再从这个点连向终点。 ( ( (下文我们将这个点称为“最小点” ) ) )

但这个还是错误的,如果连向终点的那条边权值特别大 ( I N F ) (INF) (INF),那么答案就会非常劣。如图:题解 CF773D 【Perishable Roads】_第2张图片

那怎么办呢?我们就考虑让“最小点”去间接的连向终点,即从那些直接连向“最小点”的点中取一些出来,与“最小点”构成一条链,使这一条链加上那棵树的答案更优。我们称这条链 ( ( (起点为最小点,终点为 t t t ) ) )的答案为 d i s [ t ] dis[t] dis[t]。如图:题解 CF773D 【Perishable Roads】_第3张图片

怎么计算答案呢?我们设那条链上除终点外有 x x x个点,那么那棵树上就有 n − 1 − x n-1-x n1x个点,设最小边长度为 m i n n minn minn,那么答案为 d i s [ t ] + m i n n ∗ ( n − 1 − x ) dis[t]+minn*(n-1-x) dis[t]+minn(n1x)。这个 x x x很难计算,考虑消去。即计算 d i s [ t ] dis[t] dis[t]前先对所有边权减去一个 m i n n minn minn,设新链答案为 d i s ′ [ t ] dis'[t] dis[t],那么答案会变成 ( d i s ′ [ t ] + m i n n ∗ x ) + m i n n ∗ ( n − 1 − x ) (dis'[t]+minn*x)+minn*(n-1-x) (dis[t]+minnx)+minn(n1x),即 d i s ′ [ t ] + m i n n ∗ ( n − 1 ) dis'[t]+minn*(n-1) dis[t]+minn(n1) x x x就消去了。所以我们计算 d i s ′ [ t ] dis'[t] dis[t]即可。

因为要求最优解,我们跑最短路求 d i s dis dis ( ( (定义见上 ) ) )。一开始的状态是上面图2,即向终点直接连边,所以赋为终点与最小点的边权 ( ( (详见代码 ) ) )。还有一种状态,即考虑那条链上有3个点。设加入的为点 j j j,那么链的答案可能为最小点到终点的答案加上 j j j到终点的答案,即 f [ i ] [ j ] ∗ 2 f[i][j]*2 f[i][j]2 ( ( ( f f f数组为邻接矩阵, i i i是终点 ) ) )。最后 d i j dij dij松弛即可 ( ( (模板 ) ) )

#include
using namespace std;
int n,f[3005][3005],vis[3005],dis[3005];
inline int read(){
	int ret=0,ff=1;char ch=getchar();
	while(!isdigit(ch)){if(ch=='-') ff=-1;ch=getchar();}
	while(isdigit(ch)){ret=(ret<<3)+(ret<<1)+(ch^48);ch=getchar();}
	return ret*ff;
}
inline void write(int x){
	if(x<0){putchar('-');x=-x;}
	if(x>9)write(x/10);
	putchar(x%10+48);
}
void dij(int st){
	for(int i=1;i<=n;i++){
		dis[i]=f[st][i];
		for(int j=1;j<=n;j++)
			if(i!=j) dis[i]=min(dis[i],f[i][j]*2);
	}
	vis[st]=1;
	for(int i=1;i<=n-1;i++){
		int minn=2e9+1,k;
		for(int j=1;j<=n;j++)
			if(!vis[j]&&dis[j]<minn){
				minn=dis[j];
				k=j;
			}
		vis[k]=1;
		for(int j=1;j<=n;j++)
			if(!vis[j])
				dis[j]=min(dis[j],dis[k]+f[j][k]);
	}
}
int main(){
	int minn=2e9+1,k;
	n=read();
	for(int i=1;i<=n-1;i++)
		for(int j=1;j<=n-i;j++){
			f[i][i+j]=f[i+j][i]=read();
			if(f[i][i+j]<minn){
				minn=f[i][i+j];
				k=i;
			}
		}
	for(int i=1;i<=n-1;i++)
		for(int j=1;j<=n-i;j++){
			f[i][i+j]-=minn;
			f[i+j][i]=f[i][i+j];
		}		
	dij(k);
	for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",dis[i]+minn*(n-1));
	return 0;
}

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