CDOJ 92 – Journey 【LCA】
【题意】给出一棵树,有n个点(2≤N≤105),每条边有权值,现在打算新修一条路径,给出新路径u的起点v,终点和权值,下面给出Q(1≤Q≤105)个询问(a,b)问如果都按照最短路径走,从a到b节省了多少距离。
咱不妨把新修路径的一个端点u设为根结点,然后建树。
这样新路径另一端v一定连着它的子树的一个点。
从祖先u到孩子v再加上(u,v)构成一个环,这个是树中唯一的一个环,
如果新加的路径比不加新路径时从u到v的距离短:
对于询问a到b的路程改变量,如果a是v的孩子,而b是u的祖先或者是在另一棵子树中(与b不在同一棵子树中),显然经过新路径更划算。
那么如果a是v的孩子,而b在未加新路径时(u,v)路径的某一个点上,那么需要判断,先从v沿新路到u,再从u到b更近,还是从v直接到b更近。
我们发现,如果b是靠近u的一些点,采用前者更近,如果b是靠近v的一些点,采用后者更近,显然中间一定有一条边作为这两类点的分界线,无论b在什么位置,都一定不会经过这条边。
一开始在原树上做一次LCA,求出各个询问的路径长度。然后加上新边,查找出要删去的那条边,重新做一次LCA,求出询问的路径长度。求出差就是这种情况的答案。
但是这种算法不适用与a与b都在原树的u,v路径上的情况,这时有可能不走新路径长度更短,那么第二次求最短路径就调整为求两次路径长度中的最小值,这样就确保了差是最小值。
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<set>
#include<map>
#include<stack>
#include<vector>
#include<queue>
#include<string>
#include<sstream>
#define eps 1e-9
#define ALL(x) x.begin(),x.end()
#define INS(x) inserter(x,x.begin())
#define FOR(i,j,k) for(int i=j;i<=k;i++)
#define MAXN 100015
#define MAXM 200015
#define INF 0x3fffffff
using namespace std;
typedef long long LL;
int i,j,k,n,m,x,y,T,ans,big,cas,num,len;
bool flag;
int u,v,w,d;
int edge,head[MAXN],u2,v2,w2; int fa[MAXN],pre[MAXN],query[MAXN][],dist[MAXN];
bool vis[MAXN]; struct node
{
int v,id;
node (int _v,int _id):v(_v),id(_id){}
}; int find(int x)
{
if (x==fa[x]) return fa[x];
return fa[x]=find(fa[x]);
} vector <vector<node> > mp; struct edgenode
{
int from,to,next,w;
} G[MAXM]; void add_edge(int x,int y,int w)
{
G[edge].from=x;
G[edge].to=y;
G[edge].w=w;
G[edge].next=head[x];
head[x]=edge++;
} void tarjan(int u,int p)
{
vis[u]=true;
for (int i=;i<mp[u].size();i++)
{
int v=mp[u][i].v,id=mp[u][i].id;
if (vis[v]) query[id][p]=find(v);
} for (int i=head[u];i!=-;i=G[i].next)
{
int v=G[i].to,w=G[i].w;
if (w==-) continue;
if (!vis[v])
{
dist[v]=dist[u]+w;
tarjan(v,p);
fa[v]=u; pre[v]=i;
}
}
} int main()
{
scanf("%d",&T);
while (T--)
{
memset(head,-,sizeof(head));
edge=; scanf("%d%d",&n,&m);
for (i=;i<n-;i++)
{
scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
add_edge(u,v,w);
add_edge(v,u,w);
}
scanf("%d%d%d",&u2,&v2,&w2); mp.clear();
mp.resize(n+); for (i=;i<m;i++)
{
scanf("%d%d",&u,&v);
query[i][]=u;
query[i][]=v;
mp[u].push_back(node(v,i));
mp[v].push_back(node(u,i));
}
for (i=;i<=n;i++) fa[i]=i;
memset(vis,,sizeof(vis));
dist[u2]=;
tarjan(u2,); for (i=;i<m;i++)
{
int u=query[i][];
int v=query[i][];
int d=query[i][];
query[i][]=dist[u]+dist[v]-*dist[d];
} int p=v2;
int t1=w2,t2=dist[v2];
printf("Case #%d:\n",++cas); if (t1<t2)
{
while (p!=u2)
{
int v=G[pre[p]].from;
int w=G[pre[p]].w; t1+=w;
t2-=w;
if (t1>t2)
{
G[pre[p]].w=-;
G[pre[p]^].w=-;
break;
}
p=v;
}
memset(vis,,sizeof(vis));
dist[u2]=;
for (int i=;i<=n;i++) fa[i]=i;
add_edge(u2,v2,w2);
add_edge(v2,u2,w2);
tarjan(u2,); for (int i=;i<m;i++)
{
int u=query[i][];
int v=query[i][];
int d=query[i][];
int dis=dist[u]+dist[v]-*dist[d];
if (dis<query[i][])
printf("%d\n",query[i][]-dis);
else printf("0\n");
}
}else
{
for(int i=;i<m;i++)
{
printf("0\n");
}
} }
return ;
}
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