分层图,spfa,P4822 [BJWC2012] 冻结

P4822 [BJWC2012] 冻结 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)

题目背景

“我要成为魔法少女!”

“那么,以灵魂为代价,你希望得到什么?”

“我要将有关魔法和奇迹的一切,封印于卡片之中„„”

在这个愿望被实现以后的世界里,人们享受着魔法卡片(SpellCard,又名符卡)带来的便捷。

现在,不需要立下契约也可以使用魔法了!你还不来试一试?

比如,我们在魔法百科全书(Encyclopedia of Spells)里用“freeze”作为关键字来查询,会有很多有趣的结果。

例如,我们熟知的 Cirno,她的冰冻魔法当然会有对应的 SpellCard 了。当然,更加令人惊讶的是,居然有冻结时间的魔法,Cirno 的冻青蛙比起这些来真是小巫见大巫了。

这说明之前的世界中有很多魔法少女曾许下控制时间的愿望,比如 Akemi Homura、Sakuya Izayoi、……

当然,在本题中我们并不是要来研究历史的,而是研究魔法的应用。

题目描述

我们考虑最简单的旅行问题吧: 现在这个大陆上有 N 个城市,M 条双向的道路。城市编号为 1 ~ N,我们在 1 号城市,需要到 N 号城市,怎样才能最快地到达呢?

这不就是最短路问题吗?我们都知道可以用 Dijkstra、Bellman-Ford、Floyd-Warshall等算法来解决。

现在,我们一共有 K 张可以使时间变慢 50%的 SpellCard,也就是说,在通过某条路径时,我们可以选择使用一张卡片,这样,我们通过这一条道路的时间 就可以减少到原先的一半。需要注意的是:

  1. 在一条道路上最多只能使用一张 SpellCard。
  2. 使用一张SpellCard 只在一条道路上起作用。
  3. 你不必使用完所有的 SpellCard。

给定以上的信息,你的任务是:求出在可以使用这不超过 K 张时间减速的 SpellCard 之情形下,从城市 1 到城市 N 最少需要多长时间。

输入格式

第一行包含三个整数:�N、�M、�K。

接下来 �M 行,每行包含三个整数:��Ai​、��Bi​、�����Timei​,表示存在一条 ��Ai​ 与 ��Bi​ 之间的双向道路,在不使用 SpellCard 之前提下,通过它需要 �����Timei​ 的时间。

输出格式

输出一个整数,表示从 11 号城市到 �N 号城市的最小用时。

输入输出样例

输入 #1复制

4 4 1 
1 2 4 
4 2 6 
1 3 8 
3 4 8 

输出 #1复制

7

说明/提示

样例 1 解释

在不使用 SpellCard 时,最短路为 1→2→41→2→4,总时间为 10。现在我们可以使用 1 次 SpellCard,那么我们将通过 2→42→4 这条道路的时间减半,此时总时间为7。

数据规模与约定

对于 100%100% 的数据,保证:

  • 1≤�≤�≤501≤K≤N≤50,�≤103M≤103。
  • 1≤��,��≤�1≤Ai​,Bi​≤N,2≤�����≤2×1032≤Timei​≤2×103。
  • 为保证答案为整数,保证所有的 �����Timei​ 均为偶数。
  • 所有数据中的无向图保证无自环、重边,且是连通的。

 解析:

分层图做法(这道题用二分也可以)

题目给我们k次边权减半的机会 , 直接跑最短路不太好搞 , 于是考虑分层图最短路 .

首先我们对于题目给我们的连边还是正常连 , 但是要把连好边的图复制k份 , 上下平行放置, 对于原本有边的两个节点 , 我们在不同的图之间给他们连一条边权减半的边 .  如果在跑最短路的过程中走了这条边 , 那么实际上代表的意义就是我们从11号节点走向22号节点的过程中用了一次边权减半的机会 , 挺显然的...吧?

那么我们走到第二张图之后因为第二张图和原图是一样的 , 所以并不影响我们跑最短路的正确性 . 只是它还有减半边权的机会去第三张图 , 一共k张图 , k次边权减半的机会 , 因为题目没有强行要求我们用完k次机会 , 所以答案在每张图的n号节点上取dis[n]最小值 。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 50 + 5;
int n, m, k;
vector>G[N];
int dist[N][N], vis[N];

void spfa() {
	memset(dist, 0x3f3f3f3f, sizeof(dist));
	queueq;
	dist[0][1] = 0;
	q.push(1);
	int t;
	while (!q.empty()) {
		t = q.front();
		q.pop();
		vis[t] = 0;
		for (int i = 0; i < G[t].size(); i++) {
			int j = G[t][i].first, w = G[t][i].second;
			if (dist[0][j] > dist[0][t] + w) {
				dist[0][j] = dist[0][t] + w;
				if (!vis[j]) {
					q.push(j);
					vis[j] = 1;
				}
			}
			for (int p = 1; p <= k; p++) {
				int mn = min(dist[p - 1][t] + w / 2, dist[p][t] + w);
				if (dist[p][j] > mn) {
					dist[p][j] = mn;
					if (!vis[j]) {
						q.push(j);
						vis[j] = 1;
					}
				}
			}
		}
	}
}

int main() {
	cin >> n >> m >> k;
	for (int i = 1, a, b, t; i <= m; i++) {
		scanf("%d%d%d", &a, &b, &t);
		G[a].push_back({ b,t });
		G[b].push_back({ a,t });
	}
	spfa();
	int ans = 0x3f3f3f3f;
	for (int i = 0; i <= k; i++) {
		ans = min(ans, dist[i][n]);
	}
	cout << ans << endl;
	return 0;
}

你可能感兴趣的:(最短路,算法,数据结构,图论)