CH6201 走廊泼水节【最小生成树】

6201 走廊泼水节 0x60「图论」例题

描述

【简化版题意】给定一棵N个节点的树，要求增加若干条边，把这棵树扩充为完全图，并满足图的唯一最小生成树仍然是这棵树。求增加的边的权值总和最小是多少。

我们一共有N个OIER打算参加这个泼水节，同时很凑巧的是正好有N个水龙头(至于为什么，我不解释)。N个水龙头之间正好有N-1条小道，并且每个水龙头都可以经过小道到达其他水龙头(这是一棵树，你应该懂的..)。但是OIER门为了迎接中中的挑战，决定修建一些个道路(至于怎么修，秘密~),使得每个水龙头到每个水龙头之间都有一条直接的道路连接(也就是构成一个完全图呗~)。但是OIER门很懒得，并且记性也不好，他们只会去走那N-1条小道，并且希望所有水龙头之间修建的道路，都要大于两个水龙头之前连接的所有小道(小道当然要是最短的了)。所以神COW们，帮那些OIER们计算一下吧，修建的那些道路总长度最短是多少，毕竟修建道路是要破费的~~

输入格式

本题为多组数据~
第一行t，表示有t组测试数据
对于每组数据
第一行N，表示水龙头的个数（当然也是OIER的个数）；
2到N行，每行三个整数X,Y,Z；表示水龙头X和水龙头Y有一条长度为Z的小道

输出格式

对于每组数据，输出一个整数，表示修建的所有道路总长度的最短值。

样例输入

样例输出

4

17

数据范围与约定

每个测试点最多10组测试数据
50% n<=1500;
100% n<=6000
100% z<=100

样例解释

第一组数据，在2和3之间修建一条长度为4的道路，是这棵树变成一个完全图，且原来的树依然是这个图的唯一最小生成树.

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题意：

题意题目第一段【简化版题意】讲得很清楚了，不重复了。

思路：

写这道题首先要清楚最小生成树kruskal算法的思想。

kruskal其实就是先将边按权值排序，使用并查集，从小到大扫描边，依次合并点的集合。

比如我们现在扫描到边$e_i$，他的终点是$x$和$y$，他们分别属于集合$S_x$集合$S_y$。

kruskal的过程就是把$S_x$和$S_y$合并，把$e_i$加入到答案中。

现在如果我们要添加边使得他变成完全图的话。那么原来集合$S_x$和集合$S_y$应该只有$e_i$这一条边可以使他们连通。

现在我们就要对每一对$u\epsilon S_x$, $v\epsilon S_y$添加一条边，为了使$e_i$仍在最小生成树中，添加的每条边都应该大于$e_i$的权值$z$

又要使答案最小，所以应该添加权值为$z+1$的边。添加的边的条数应该是$size(S_x) * size(S_y) - 1$

 #include<iostream>

 //#include<bits/stdc++.h>

 #include<cstdio>

 #include<cmath>

 #include<cstdlib>

 #include<cstring>

 #include<algorithm>

 #include<queue>

 #include<vector>

 #include<set>

 #include<climits>

 #include<map>

 using namespace std;

 typedef long long LL;

 #define N 100010

 #define pi 3.1415926535

 #define inf 0x3f3f3f3f

 int t, n;

 const int maxn = ;

 int fa[maxn], cnt_son[maxn];

 struct edge{

     int u, v, w;

 }e[maxn];

 bool cmp(edge a, edge b)

 {

     return a.w < b.w;

 }

 int get(int x)

 {

     if(x == fa[x])return x;

     return fa[x] = get(fa[x]);

 }

 int main()

 {

     scanf("%d", &t);

     while(t--){

         scanf("%d", &n);

         for(int i = ; i < n - ; i++){

             scanf("%d%d%d", &e[i].u, &e[i].v, &e[i].w);

         }

         sort(e, e + n - , cmp);

         for(int i = ; i <= n; i++){

             fa[i] = i;

             cnt_son[i] = ;

         }

         int ans = ;

         for(int i = ; i < n - ; i++){

             int x = get(e[i].u);

             int y = get(e[i].v);

             if(x == y)continue;

             ans += (e[i].w + ) * (cnt_son[x] * cnt_son[y] - );

             fa[x] = y;

             cnt_son[x] = cnt_son[y] = cnt_son[x] + cnt_son[y];

         }

         printf("%d\n", ans);

     }

     return ;

 }