题解 Luogu P2934 [USACO09JAN]Safe Travel G

题意

给定 \(n\) 个点 \(m\) 条边的无向连通图，第 \(i\) 条边 \((u_i,v_i)\) 的权值为 \(t_i\)，保证 \(1\) 到每个点的最短路唯一。

对于每个点 \(x\)，求出从 \(1\) 出发，在不走 \(1\) 到 \(x\) 的最短路上最后一条边的情况下，\(1\) 到 \(x\) 的最短路径。

\(1 \leq n \leq 10^5, 1\leq m \leq 2 \times 10^5, 1 \leq t \leq 1000\)

题解

因为最短路唯一，所以可以建出最短路径树。

考虑一条非树边 \((u,v)\)，加上它之后会形成环，其最多只可能能对环上，即路径 \(u \to \operatorname{lca}(u,v) \to v\) 上（不包含 \(\operatorname{lca}(u,v)\)）所有点造成贡献。

令 \(d_i\) 表示 \(1\) 到 \(i\) 的最短路。如果边 \((u,v)\) 的权值为 \(w\) 且该边能对 \(x\) 造成贡献，那么通过边 \((u,v)\)，\(1\) 到达 \(x\) 的最短路径为 \(d_u+d_v-d_x+w\)。注意到对于 \(d_x\) 只和 \(x\) 有关，\(d_u+d_v+w\) 只与边 \((u,v)\) 有关。

接下来有两个做法：

• 做法一

  观察到，对于每条边，其能够造成贡献的点是两条链，树链剖分 + 线段树区间覆盖单点查询最小值。

  时间复杂度 \(O(m \log^2n)\)。

• 做法二

  对于所有边 \((u,v)\)，按照 \(d_u+d_v+w\) 对这些边进行排序，暴力更新。

  因为排了序，所以每个点只会被更新一次（后面的多次更新没有用）。更新完之后用并查集把这些点缩成一个，避免下一次修改。

  时间复杂度 \(O(m \log n+n)\)。

  # include <bits/stdc++.h>
  
  const int N=200010,INF=0x3f3f3f3f;
  
  struct Edge{
  	int to,next,v;
  }edge[N<<1];
  struct Node{
  	int id,w;
  	bool operator < (const Node &rhs) const{
  		return w>rhs.w;
  	}
  };
  std::priority_queue <Node> q;
  struct AnoEdge{
  	int u,v,w;
  	bool operator < (const AnoEdge &rhs) const{
  		return w<rhs.w;
  	}
  }anoedge[N];
  int anosum;
  int head[N],sum;
  int dis[N];
  bool c[N],vis[N];
  int n,m;
  int ans[N];
  int pre[N],eid[N],f[N],depth[N];
  int eu[N],ev[N],ew[N];
  
  inline int read(void){
  	int res,f=1;
  	char c;
  	while((c=getchar())<'0'||c>'9')
  		if(c=='-')f=-1;
  	res=c-48;
  	while((c=getchar())>='0'&&c<='9')
  		res=res*10+c-48;
  	return res*f;
  }
  inline void add(int x,int y,int v){
  	edge[++sum].to=y,edge[sum].next=head[x],edge[sum].v=v,head[x]=sum;
  	return;
  }
  inline void Dijkstra(void){
  	memset(dis,INF,sizeof(dis));
  	dis[1]=0,q.push((Node){1,0});
  	while(!q.empty()){
  		int i=q.top().id;
  		q.pop();
  		if(c[i])
  			continue;
  		c[i]=true;
  		for(int j=head[i];j;j=edge[j].next){
  			int to=edge[j].to;
  			if(dis[to]>dis[i]+edge[j].v){
  				dis[to]=dis[i]+edge[j].v,pre[to]=i,eid[to]=j,q.push((Node){to,dis[to]});
  			}
  		} 
  	}
  	return;
  }
  inline int find(int x){
  	return (f[x]==x)?x:(f[x]=find(f[x]));
  }
  void dfs(int i){
  	depth[i]=depth[pre[i]]+1;
  	for(int j=head[i];j;j=edge[j].next){
  		int to=edge[j].to;
  		if(to!=pre[i]&&pre[to]==i)
  			dfs(to);
  	}
  	return;
  }
  int main(void){
  	n=read(),m=read();
  	for(int i=1;i<=m;++i){
  		eu[i]=read(),ev[i]=read(),ew[i]=read();
  		add(eu[i],ev[i],ew[i]),add(ev[i],eu[i],ew[i]);
  	}
  	Dijkstra();
  	for(int i=1;i<=n;++i){
  		vis[(eid[i]-1)/2+1]=true,f[i]=i,ans[i]=-1;
  	}
  	for(int i=1;i<=m;++i){
  		if(!vis[i]){
  			anoedge[++anosum].u=eu[i],anoedge[anosum].v=ev[i],anoedge[anosum].w=dis[eu[i]]+dis[ev[i]]+ew[i];
  		}
  	}
  	std::sort(anoedge+1,anoedge+1+anosum);
  	dfs(1);
  	for(int i=1;i<=anosum;++i){
  		int u=anoedge[i].u,v=anoedge[i].v;
  		u=find(u),v=find(v);
  		while(u!=v){
  			if(depth[u]<depth[v])
  				std::swap(u,v);
  			ans[u]=anoedge[i].w-dis[u];
  			f[u]=find(pre[u]),/*u 被更新了，更新 f[u], 下次路过的时候直接更新它的祖先*/u=f[u];
  		}
  	}
  	for(int i=2;i<=n;++i)
  		printf("%d\n",ans[i]);
  	return 0;
  }
  

标签：pre,return,int,题解,Travel,Safe,leq,edge,const
来源： https://www.cnblogs.com/liuzongxin/p/15256816.html