莫涛大神的论文
曼哈顿距离最小生成树问题可以简述如下:
给定二维平面上的N个点,在两点之间连边的代价为其曼哈顿距离,求使所有点连通的最小代价。
曼哈顿距离:给定二维平面上的N个点,在两点之间连边的代价。(即distance(P1,P2) = |x1-x2|+|y1-y2|)
朴素的算法可以用O(n^2)的Prim,或者处理出所有边做Kruskal,但在这里总边数有O( n^2)条,所以Kruskal的复杂度变成了O( n^2logn)。
而莫涛的算法时间复杂度是nlogn
算法步骤:
先将点按x坐标升序排序;
以任一一个点为端点,将平面分为八块,每块占45度角,那么在生成树的最优解中,每个块与这个点至多有一条边,即一个点最多分别向八个方向最近的点连接一条边,一条边两个点共用,同时,有四个方向是两两对称的,所以只需要求出四块(一般求第一象限和第四象限)所以最后边数为4 * n。
B - 曼哈顿最小生成树
题意;
求曼哈顿最小生成树的第n-k条边的权值
题解:
实现一:线段树+莫队算法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXN=10010;
const int MAXE=4*MAXN;
/*Kruskal Algorithm*/
int parent[MAXN];
int father(int u)
{
while(parent[u]!=u)
{
parent[u]=parent[parent[u]];
u=parent[u];
}
return u;
}
bool connect(int u,int v)
{
int fu=father(u);
int fv=father(v);
if(fv==fu) return false;
parent[fu]=fv;
return true;
}
struct Edge
{
int u,v,w;
Edge(){}
Edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
bool operator<(const Edge &ee)const
{
return w>1;
build(l,mid,rt<<1);
build(mid+1,r,rt<<1|1);
}
void update(int l,int r,int rt,Point &p,int pos)//push Point into tree
{
if(l==r)
{
if(tree[rt].len>p.x+p.y)//be careful
{
tree[rt].len=p.x+p.y;
tree[rt].id=p.id;
}
return;
}
int mid=(l+r)>>1;
if(pos<=mid) update(l,mid,rt<<1,p,pos);
else update(mid+1,r,rt<<1|1,p,pos);
if(tree[rt<<1].len>1;
if(R<=mid) return query(l,mid,L,R,rt<<1);
else if(L>=mid+1) return query(mid+1,r,L,R,rt<<1|1);
else
{
Node t1=query(l,mid,L,mid,rt<<1);
Node t2=query(mid+1,r,mid+1,R,rt<<1|1);
if(t1.len0;i--)
{
int len=point[i].x+point[i].y;
Node t=query(1,n,arr[i],n,1);
if(t.id!=-1) addEdge(point[i].id,t.id,abs(len-t.len));
update(1,n,1,point[i],arr[i]);
}
}
/*Kruskal Algorithm*/
int kruskal_mst(int k,int n)
{
int u,v,sum=0;
sort(edge,edge+cnt);
for(int i=0;i
实现二:
树状数组+莫队算法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXN=100010;
const int MAXE=MAXN*4;
const int INF=0x3f3f3f3f;
/*kruskal alrorithm*/
int father[MAXN],n;
int parent(int u)
{
while(father[u]!=u)
{
father[u]=father[father[u]];
u=father[u];
}
return u;
}
bool connect(int u,int v)
{
int fu=parent(u);
int fv=parent(v);
if(fu==fv) return false;
father[fu]=fv;
return true;
}
struct Point
{
int x,y,id;//id is for union_found
bool operator <(const Point &p) const
{
if(x==p.x) return y0)
{
if(c[x].len>len)
{
c[x].id=p.id;
c[x].len=len;
}
x-=x&(-x);
}
}
/*在区间[x,y]求最小值*/
Node query(int x,int y)//从大于point[i].y-point[i].x的节点找最小值
{
Node t;t.init();
while(x<=y)
{
if(t.len>c[x].len)
{
t=c[x];
}
x+=x&(-x);
}
return t;
}
struct Edge
{
int u,v,w;
Edge(){}
Edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
bool operator <(const Edge &ee) const
{
return w0;i--)
{
Node t=query(arr[i],cc);
if(t.id!=-1) addEdge(point[i].id,t.id,abs(point[i].x+point[i].y-t.len));
add(arr[i],point[i]);
}
}
long long kruskal_mst(int k)
{
int u,v;
long long sum=0;
sort(edge,edge+cnt);
for(int i=0;i
C - Another Minimum Spanning Tree
题意:
求解曼哈顿最小生成树
线段树+莫队算法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXN=100010;
const int MAXE=4*MAXN;
/*Kruskal Algorithm*/
int parent[MAXN];
int father(int u)
{
while(parent[u]!=u)
{
parent[u]=parent[parent[u]];
u=parent[u];
}
return u;
}
bool connect(int u,int v)
{
int fu=father(u);
int fv=father(v);
if(fv==fu) return false;
parent[fu]=fv;
return true;
}
struct Edge
{
int u,v,w;
Edge(){}
Edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
bool operator<(const Edge &ee)const
{
return w>1;
build(l,mid,rt<<1);
build(mid+1,r,rt<<1|1);
}
void update(int l,int r,int rt,Point &p,int pos)//push Point into tree
{
if(l==r)
{
if(tree[rt].len>p.x+p.y)
{
tree[rt].len=p.x+p.y;
tree[rt].id=p.id;
}
return;
}
int mid=(l+r)>>1;
if(pos<=mid) update(l,mid,rt<<1,p,pos);
else update(mid+1,r,rt<<1|1,p,pos);
if(tree[rt<<1].len>1;
if(R<=mid) return query(l,mid,L,R,rt<<1);
else if(L>=mid+1) return query(mid+1,r,L,R,rt<<1|1);
else
{
Node t1=query(l,mid,L,mid,rt<<1);
Node t2=query(mid+1,r,mid+1,R,rt<<1|1);
if(t1.len0;i--)
{
int len=point[i].x+point[i].y;
Node t=query(1,n,arr[i],n,1);
if(t.id!=-1) addEdge(point[i].id,t.id,abs(len-t.len));
update(1,n,1,point[i],arr[i]);
}
}
/*Kruskal Algorithm*/
int kruskal_mst(int n)
{
int u,v;
long long sum=0;
sort(edge,edge+cnt);
for(int i=0;i
树状数组+莫队算法
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int MAXN=100010;
const int MAXE=MAXN*4;
const int INF=0x3f3f3f3f;
/*kruskal alrorithm*/
int father[MAXN],n;
int parent(int u)
{
while(father[u]!=u)
{
father[u]=father[father[u]];
u=father[u];
}
return u;
}
bool connect(int u,int v)
{
int fu=parent(u);
int fv=parent(v);
if(fu==fv) return false;
father[fu]=fv;
return true;
}
struct Point
{
int x,y,id;//id is for union_found
bool operator <(const Point &p) const
{
if(x==p.x) return y0)
{
if(c[x].len>len)
{
c[x].id=p.id;
c[x].len=len;
}
x-=x&(-x);
}
}
/*在区间[x,y]求最小值*/
Node query(int x,int y)//从大于point[i].y-point[i].x的节点找最小值
{
Node t;t.init();
while(x<=y)
{
if(t.len>c[x].len)
{
t=c[x];
}
x+=x&(-x);
}
return t;
}
struct Edge
{
int u,v,w;
Edge(){}
Edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
bool operator <(const Edge &ee) const
{
return w0;i--)
{
Node t=query(arr[i],cc);
if(t.id!=-1) addEdge(point[i].id,t.id,abs(point[i].x+point[i].y-t.len));
add(arr[i],point[i]);
}
}
long long kruskal_mst()
{
int u,v;
long long sum=0;
sort(edge,edge+cnt);
for(int i=0;i