原题连接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2586
题意:给n个点,n-1条边,保证任意两点有且只有一条路,给m次查询——每次查询给两个点 i ,j 求这两点之间的距离。
思路:若用 一般的 最短路 来写,时间复杂度比较高,会超时。这题时利用 LCA的Tarjan离线算法
LCA 就是 求 点 i,j 的最近公共祖先 k: d [ ] 代表根节点(可任取一点做根节点)到任意一点的距离,d [ i ] + d [ j ] - 2*d [ k ] 、就是 i ,j 间的距离。
LCA的实现: DFS+并查集 (假设求 i j 的最近公共祖先)即为
在 DFS搜到 一个点(比如 i)时,判断 是否 要求 该点与其他点(比如 j)的LCA。
(1)若有,判断 j 点是否 已经搜到过了?,若搜到过 并查集中 j 的 根(父)节点即为 i 和 j 的最近 公共祖 先!! 若 j 之前未 搜到,继续向下搜索别的点(比如k),然后令 father[ k ]=i ;
(2)没有,继续向下搜别的点(比如k),然后令 father[ k ]=i ;
具体一些细节,参考代码;
AC代码:
#pragma comment(linker, "/STACK:102400000,102400000") #include<stdio.h> #include<string.h> #include<vector> #include<queue> using namespace std; int d[410000],loop[410000],n,m; int father[410000],AC[400000]; const int inf=0x7fffffff; struct sb /*询问*/ { int x; int a; }; struct hello /*存地图*/ { int x; int d; }; struct node /*队列优先级*/ { friend bool operator<(node t1,node t2) { return t1.d>t2.d; } int x; int d; }; vector<hello> V[41000]; vector<sb>F[41000]; void dis() { int a,b,i,j; d[1]=0; priority_queue<node> P; node t1={1,0}; P.push(t1); while(!P.empty()) { i=P.top().x; P.pop(); if(loop[i]) continue; loop[i]=1; for(a=0;a<V[i].size();a++) { int k=V[i][a].x; if(loop[k]==0&&d[k]>d[i]+V[i][a].d) { d[k]=d[i]+V[i][a].d; node t2={k,d[k]}; P.push(t2); } } } } int find(int k) { if(k!=father[k]) return father[k]=find(father[k]); return father[k]; } void init() { int a,b; for(a=1;a<=n;a++) { father[a]=a; d[a]=inf; loop[a]=0; } } void dfs_lca(int k) { loop[k]=1; int i,j; for(i=0;i<F[k].size();i++) { if(loop[F[k][i].x]) { int tt=find(F[k][i].x); //printf("-------%d %d %d\n",k,F[k][i].x,tt); AC[F[k][i].a]=d[k]+d[F[k][i].x]-2*d[tt]; } } for(i=0;i<V[k].size();i++) { if(loop[V[k][i].x]==0) { dfs_lca(V[k][i].x); father[V[k][i].x]=k; } } } void output() { int i,j; for(i=1;i<=m;i++) printf("%d\n",AC[i]); for(i=0;i<=n;i++) { V[i].clear(); F[i].clear(); } } int main() { int a,b,c,ncase; int x,y,z; scanf("%d",&ncase); for(c=1;c<=ncase;c++) { if(c>1) printf("\n"); scanf("%d%d",&n,&m); init(); for(a=1;a<n;a++) { scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); hello t1={y,z}; V[x].push_back(t1); hello t2={x,z}; V[y].push_back(t2); } for(a=1;a<=m;a++) { scanf("%d%d",&x,&y); if(x==y) { AC[a]=0; continue; } sb t1={y,a}; F[x].push_back(t1); sb t2={x,a}; F[y].push_back(t2); } dis(); memset(loop,0,sizeof(loop)); dfs_lca(1); output(); } } /* 12 12 1 2 3 1 3 3 2 4 3 2 5 3 2 6 3 3 7 3 3 8 3 4 9 3 5 10 3 5 11 3 7 12 3 4 1 4 2 4 3 4 4 5 6 9 8 11 2 8 2 7 8 9 3 10 11 5 10 */