poj1639,uva1537,uvalive2099,scu1622,fzu1761 Picnic Planning (最小限制生成树)
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Picnic Planning
Time Limit: 5000MS | Memory Limit: 10000K | |
Total Submissions: 10742 | Accepted: 3885 |
Description
Input
Output
Total miles driven: xxx
where xxx is the total number of miles driven by all the brothers‘ cars.
Sample Input
10 Alphonzo Bernardo 32 Alphonzo Park 57 Alphonzo Eduardo 43 Bernardo Park 19 Bernardo Clemenzi 82 Clemenzi Park 65 Clemenzi Herb 90 Clemenzi Eduardo 109 Park Herb 24 Herb Eduardo 79 3
Sample Output
Total miles driven: 183
题意:
要求做一个最小生成树,限制条件:给定其中一个点限制其的度不超过 k (最小 k 度限制生成树)。
思路:
第一步,设被限制度数的节点为 v0 ,则在去除 v0 的情况下做最小生成树,可能得到若干个最小生成树(设有 m 棵树);容易想到,这写树必须通过 v0 来连接成一颗树。
第二步,从 v0 引出 m 条边分别连向 m 棵树,则此时得到一个最小 m 度限制生成树,若给定的 k 小于 m 则说明这不是连通图,无法做生成树。
第三步,最多找出 k-m 条 v0 的边去替换树上现有的边;当然,替换必须使树变小才合法。这一步是比较麻烦的,并且若直接枚举的话时间复杂度也较高。每次使用动态规划找出一条贡献最大的边,并替换进树中。直到找齐 k-m 条边、或无法找到合法边是停止。此时得到的就是最小 k 度限制生成树了。
总结:
思路如上十分清晰,可实现起来细节太多了,比较坑的是同一道题不能在不同的OJ AC。在多次调试之后我的代码总算征服了poj、uva、uvalive、scu,但 fzu 却迟迟不能AC。在纵观其他大佬的题解后,发现我的代码已经算强的了....
此题需要注意的是:输入是两点之间可能存在多条边,需要保留最小的边。
代码:
#include<iostream> #include<map> #include<cstring> #include<vector> #include<queue> #include<algorithm> #include<cstdio> #define READFILE freopen("D:\\in.txt","r",stdin); #define INF 1e9+7 using namespace std; class Edge { public: int u, v, w; Edge(int a=0, int b=0, int c=0):u(a), v(b), w(c) {} }; map<string, int> mp; vector<Edge> edges; Edge dp[105]; int m, n, k, md, grap[105][105], fa[105], mst[105][105], ans=0; bool cmp(Edge a, Edge b) { return a.w<b.w; } void Init() { memset(grap, -1, sizeof(grap));//-1不可达 memset(mst, 0, sizeof(mst)); mp.clear(); edges.clear(); n=1, md=0, ans=0, k=0; int u, v, w; mp["Park"]=1; string name1, name2; cin>>m; for(int i=0; i<m; ++i) { cin>>name1>>name2>>w; if(mp.find(name1)==mp.end()) mp[name1]=n++; if(mp.find(name2)==mp.end()) mp[name2]=n++; u=mp[name1], v=mp[name2]; edges.push_back(Edge(u, v, w)); if(grap[u][v]==-1) grap[u][v]=grap[v][u]=w; else grap[u][v]=grap[v][u]=min(grap[u][v], w); } cin>>k; } int Find(int x) { if(fa[x]!=x) return fa[x]=Find(fa[x]); return x; } void Union(int a, int b) { int x=Find(a); int y=Find(b); if(x!=y) fa[x]=y; } int Kruskal()//去除限制点生成md棵最小生成树 { int res=0; sort(edges.begin(), edges.end(), cmp); for(int i=0; i<=n; ++i) fa[i]=i; for(int i=0; i<edges.size(); ++i) { Edge& e=edges[i]; if(e.u==1 || e.v==1 || Find(e.u)==Find(e.v)) continue; Union(e.u, e.v); mst[e.u][e.v]=mst[e.v][e.u]=grap[e.u][e.v]; res+=grap[e.u][e.v]; } return res; } int mmst()//生成最小md度限制生成树 { int minw[25], minv[25], res=0; for(int i=0; i<=n; ++i) minw[i]=INF; for(int i=2; i<=n; ++i) if(grap[1][i]!=-1) { int x=Find(i); if(minw[x] > grap[1][i]) { minw[x]=grap[1][i]; minv[x]=i; } } for(int i=1; i<=n; ++i) if(minw[i]!=INF) { md++; mst[1][minv[i]]=mst[minv[i]][1]=1; res+=grap[1][minv[i]]; } return res; } void dfs(int x,int fa) { for(int i=2; i<=n; i++) if(mst[x][i] && i!=fa) { if(dp[i].w==-1) { if(grap[x][i]<dp[x].w) { dp[i].u=dp[x].u; dp[i].v=dp[x].v; dp[i].w=dp[x].w; } else dp[i].u=x,dp[i].v=i,dp[i].w=grap[x][i]; } dfs(i,x); } } int mkst() { int res=0; for(int i=md+1; i<=k; i++) { for(int j=0; j<=n; ++j) dp[j].w=-1; dp[1].w=-INF; for(int j=2; j<=n; j++) if(mst[1][j]) dp[j].w=-INF; dfs(1,-1); int t=0,minn=INF; for(int j=2; j<=n; j++) if(grap[1][j]!=-1&&grap[1][j]-dp[j].w<minn) { minn=grap[1][j]-dp[j].w; t=j; } if(minn>=0) break; mst[1][t]=mst[t][1]=1; int x=dp[t].u,y=dp[t].v; mst[x][y]=mst[y][x]=0; res+=minn; } return res; } int main() { //READFILE int t; t=1;//有的oj多组数据此处改为cin>>t即可 while(t--) { Init(); int ans1=Kruskal(); int ans2=mmst(); int ans3=mkst(); ans=ans1+ans2+ans3; cout<<"Total miles driven: "<<ans<<endl; if(t)cout<<endl; } return 0; }
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