uva11090 给你一个有向图,求出平均权值最小的环

B
【题目描述】
 泡泡鱼是一条调皮的鱼,ta 的家住在一片珊瑚礁上。在 ta 的眼里,这些珊瑚礁的形态 可以脑补成一个 n 个节点,m 条边的带权图,在海水的腐蚀下,这些珊瑚礁形成了许多的 环,ta 想考考你能不能找出这些环中,权值的平均值最小的环。泡泡鱼这么聪明,ta 当然 知道答案,调皮的 ta 对你说,如果你算错了,就要吃 ta 下的蛋。因为 ta 很调皮,ta 把图变 成了有向图,还有可能用无环图坑你。为代表你知道,你只需告诉 ta 最小的平均权值即可。
【输入格式】
共 m+1 行。 第 1 行,2 个整数 n 和 m,表示珊瑚礁的点数和边数。 第 2~m+1 行,每行 3 个正整数 u,v,w,表示 u 与 v 之间有一条权值为 w 的有向边。
【输出格式】
如果输入数据无环,输出”PaPaFish is laying egg!”。(不含引号) 否则输出一个浮点数 ans, 表示所有环中,权值的平均值最小的环的平均权值。答案 保留 2 位小数。
【样例输入】

2 2

1 2 2

2 1 3

【样例输出】

2.50
【数据范围】

对于前 40%的数据 n<=50,m<=5000 对于 100%的数据 1<=n<=1000,1<=m<=10000,0<=w<=10000000


这题在考场上犯了极大的错误,先傻逼秒写了个拓扑判环,后来又想很多图论算法,后来都被自己出的样例卡死了,浪费了大量时间导致T2没有打出。

最后还以为只要打个爆搜直接就能过。但是这爆搜有问题,因为一个环有可能由两条及以上回边组成,每次碰到回边判环显然会漏判。

正解是二分+SPFA判断负环。

每次二分答案,将每条边的权值减去这个数,那么如果存在负环,则说明这个答案是偏大的,不存在则偏小,随着二分次数的增加不断逼近。

由于要求保留两位小数,那么我们二分时的精度就应该保留到三位,以保证答案的准确性,鉴于只要保留两位小数,因此二分时  r - l 小于0.5时就可以出解了,当然0.4会更保险点,由于存在浮点误差,二分次数也不能太多,二分次数太多也会增加程序运行时间。

至于SPFA判负环,原理就是由于一个点最多会被更新 n - 1 次,如果超过的话则说明存在负环,因为负环可以更新无数次,但这么做是O(N * M)

我们基于这个原理,以每一个点为起点,如果有点能够被再次访问,则说明存在负环。 那么我们用dfs来实现这些操作,回溯时还原一下状态,就能把复杂度降低。网上说法是(N log N)。

然后还有个小小的优化,dis的初始值设为0,则非负边不会被加入(负环肯定存在负边),一定程度上又减小了搜索量。

#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXN = 1000;
typedef long long LL;
typedef double DB;
const DB MAX = 10000010;
inline int get(){
	char c;
	while((c = getchar()) < '0' || c > '9');
	int cnt = c - '0';
	while((c = getchar()) >= '0' && c <= '9') cnt = cnt * 10 + c - '0';
	return cnt;
}
int N,M;
struct data{
	int to;
	DB w; 
	data(){} 
	data(int to,DB w) : to(to),w(w){}
};
vector a[MAXN + 10];
DB dis[MAXN + 10];
DB l,r,mid,ans;
bool vis[MAXN + 10],flag;
inline void dfs(int x){
	if(flag) return;
	for(int i = 0; i < a[x].size(); i ++){
		if(dis[a[x][i].to] > dis[x] + a[x][i].w){
			dis[a[x][i].to] = dis[x] + a[x][i].w;
			if(vis[a[x][i].to]){
				flag = true;
				return;
			}
			else{
				vis[a[x][i].to] = true;
				dfs(a[x][i].to);
				vis[a[x][i].to] = false; //
			}
		}
	}
	return;
}
inline bool judge(DB x){
	for(int i = 1; i <= N; i ++){
		for(int j = 0; j < a[i].size(); j ++){
			a[i][j].w -= x;
		}
	}
	memset(dis,0,sizeof(dis));
	memset(vis,false,sizeof(vis));
	flag = false;
	for(int i = 1; i <= N; i ++){
		vis[i] = true;
		dfs(i); 
		vis[i] = false; // 
		dis[i] = 0; // 
		if(flag) break;
	} 
	for(int i = 1; i <= N; i ++){
		for(int j = 0; j < a[i].size(); j ++){
			a[i][j].w += x;
		}
	}
	return flag;
}
int main(){
	#ifdef lwy
		freopen("2.txt","r",stdin);
	#else
		freopen("B.in","r",stdin);
		freopen("B.out","w",stdout);
	#endif
	N = get(); M = get();
	for(int i = 1; i <= M; i ++){
		int u,v; DB w;
		u = get(); v = get(); scanf("%lf",&w); //DB 用 lf 不能用 llf 
		a[u].push_back(data(v,w));
	}
	l = 0; r = MAX;
	if(!judge(MAX)){
		printf("PaPaFish is laying egg!");
		return 0;
	}
	while(r - l > 0.004){ // 0.01 -> 0.005 
		mid = (l + r) / 2; //DB 不能用位运算 
		if(judge(mid)) r = mid;
		else l = mid;
	}
	ans = l; 
/*	while(!judge(ans)) 
	ans += 0.0001; // 0.01 -> 0.001  这种做法存在精度误差*/  
	printf("%.2lf",ans);
	return 0;
}






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