NOIP2013 D1T3 货车运输 倍增LCA OR 并查集按秩合并

思路：

Kruskal求最大生成树+倍增LCA

// by SiriusRen
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define N 105000
int n,m,tot=0,xx,yy,zz,ans;
int first[N],v[N*10],next[N*10],w[N*10],f[N],dep[N],fa[N][20],minn[N][20];
int find(int x){return x==f[x]?x:f[x]=find(f[x]);}
struct EDGE{int from,to,weight;}Edge[50500];
void add(int x,int y,int z){
    w[tot]=z,v[tot]=y;
    next[tot]=first[x];
    first[x]=tot++;
}
bool cmp(EDGE x,EDGE y){return x.weight>y.weight;}
void dfs(int x){
    for(int j=1;j<=18;j++){
        fa[x][j]=fa[fa[x][j-1]][j-1];
        minn[x][j]=min(minn[x][j-1],minn[fa[x][j-1]][j-1]);
    }
    for(int i=first[x];~i;i=next[i])
        if(dep[v[i]]==-1){
            dep[v[i]]=dep[x]+1;
            fa[v[i]][0]=x;minn[v[i]][0]=w[i];
            dfs(v[i]);
        }
}
int lca(int x,int y){
    int ans=0x3fffffff;
    if(dep[x]<dep[y])swap(x,y);
    for(int i=18;i>=0;i--)if(dep[x]>=dep[y]+(1<<i))ans=min(ans,minn[x][i]),x=fa[x][i];
    if(x==y)return ans;
    for(int i=18;i>=0;i--)
        if(fa[x][i]!=fa[y][i]){
            ans=min(ans,min(minn[x][i],minn[y][i]));
            x=fa[x][i];y=fa[y][i];
        }
    return min(ans,min(minn[x][0],minn[y][0]));
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)f[i]=i;
    memset(dep,-1,sizeof(dep));
    memset(minn,0x3f,sizeof(minn));
    memset(first,-1,sizeof(first));
    for(int i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d%d",&xx,&yy,&zz);
        Edge[i].from=xx;Edge[i].to=yy;Edge[i].weight=zz;
    }
    sort(Edge+1,Edge+1+m,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++)
        if(find(Edge[i].from)!=find(Edge[i].to)){
            f[find(Edge[i].from)]=find(Edge[i].to);
            add(Edge[i].from,Edge[i].to,Edge[i].weight);
            add(Edge[i].to,Edge[i].from,Edge[i].weight);
        }
    dep[find(1)]=0;dfs(find(1));
    scanf("%d",&m);
    while(m--){
        scanf("%d%d",&xx,&yy);
        if(~dep[xx]&&~dep[yy])printf("%d\n",lca(xx,yy));
        else puts("-1");
    }
}

队长讲了还有一中很奇怪的方法可以乱搞。

就是：Bling 并查集！

我们可以想到Kruskal进行的过程中是把两个连通块连起来，中间连的边一定比连通块里面的边要小。

那么我们可以考虑按秩合并。。可以证明这样树的高度是log的。

然后直接暴力求LCA即可

网上是这么说的：

启发式并查集，就是维护每个集合的深度，在合并两个集合的时候把小的那个集合挂在大集合下。

在此题中呢，求最大生成树的同时，不把新加入的一条边作为计算答案的树，而是把两个集合的祖先加入树中，边权就是原来边的两个边权。看到这，不禁产生了疑问，树的边权和形态与求出的最大生成树都不一样，为啥能做？？？其实没有关系，因为新加入的边不影响

原来集合中两点的答案，合并的两个集合中的点合并后肯定要经过原来这条边，那我把祖先接起来用原来边的边权也是一样的。

但是这么做，由于使用了启发式合并，那么最后新的树高度可以证明不会超过logn（其实我也不会证大笑），那么我们不用倍增处理这棵树，直接暴力求lca即可，不仅代码短，而且常数小！！！

// by SiriusRen
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define N 105000
int n,m,tot=0,xx,yy,zz;
int first[N],v[N*10],next[N*10],w[N*10],f[N],dep[N],fa[N],size[N],minn[N];
int find(int x){return x==f[x]?x:f[x]=find(f[x]);}
struct EDGE{int from,to,weight;}Edge[50500];
void add(int x,int y,int z){w[tot]=z,v[tot]=y;next[tot]=first[x];first[x]=tot++;}
bool cmp(EDGE x,EDGE y){return x.weight>y.weight;}
void dfs(int x){
    for(int i=first[x];~i;i=next[i])
        if(dep[v[i]]==-1){
            dep[v[i]]=dep[x]+1;
            fa[v[i]]=x;minn[v[i]]=w[i];
            dfs(v[i]);
        }
}
void lca(int x,int y){
    int ans=0x3fffffff;
    if(dep[x]>dep[y])swap(x,y);
    while(dep[x]!=dep[y])ans=min(minn[y],ans),y=fa[y];
    while(x!=y){
        ans=min(ans,min(minn[x],minn[y]));
        x=fa[x];y=fa[y];
    }
    printf("%d\n",ans);
    return;
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)size[i]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)f[i]=i;
    memset(dep,-1,sizeof(dep));
    memset(first,-1,sizeof(first));
    memset(minn,0x3f,sizeof(minn));
    for(int i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d%d",&xx,&yy,&zz);
        Edge[i].from=xx;Edge[i].to=yy;Edge[i].weight=zz;
    }
    sort(Edge+1,Edge+1+m,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int fx=find(Edge[i].from),fy=find(Edge[i].to);
        if(fx!=fy){
            if(size[fx]>size[fy])swap(fx,fy);
            f[fx]=fy;size[fy]+=fx;
            add(fx,fy,Edge[i].weight);add(fy,fx,Edge[i].weight);
        }
    }
    dep[find(1)]=0;dfs(find(1));
    scanf("%d",&m);
    while(m--){
        scanf("%d%d",&xx,&yy);
        if(~dep[xx]&&~dep[yy])lca(xx,yy);
        else puts("-1");
    }
}