[JZOI]1251.收费站[二分][最短路]

Description

在某个遥远的国家里，有n个城市。编号为1，2，3，……，n。 这个国家的政府修建了m条双向的公路。每条公路连接着两个城市。沿着某条公路，开车从一个城市到另一个城市，需要花费一定的汽油。

开车每经过一个城市，都会被收取一定的费用（包括起点和终点城市）。所有的收费站都在城市中，在城市间的公路上没有任何的收费站。

小红现在要开车从城市u到城市v(1<=u，v<=n)。她的车最多可以装下s升的汽油。在出发的时候，车的油箱是满的，并且她在路上不想加油。

在路上，每经过一个城市，她要交一定的费用。如果她某次交的费用比较多，她的心情就会变得很糟。所以她想知道，在她能到达目的地的前提下，她交的费用中最多的一次最少是多少。这个问题对于她来说太难了，于是她找到了聪明的你，你能帮帮她吗？

Input

第一行5个正整数，n，m，u，v，s。分别表示有n个城市，m条公路，从城市u到城市v，车的油箱的容量为s升。

接下来有n行，每行1个正整数，fi。表示经过城市i，需要交费fi元。 再接下来有m行，每行3个正整数，ai，bi，ci(1<=ai，bi<=n)。表示城市ai和城市bi之间有一条公路，如果从城市ai到城市bi，或者从城市bi到城市ai，需要用ci升汽油。

Output

仅一个整数，表示小红交费最多的一次的最小值。 如果她无法到达城市v，输出-1。

Sample Input

输入样例1

4 4 2 3 8

8

5

6

10

2 1 2

2 4 1

1 3 4

3 4 3

输入样例2

4 4 2 3 3

8

5

6

10

2 1 2

2 4 1

1 3 4

3 4 3

Sample Output

输出样例1

8

输出样例2

-1

Data Constraint

数据规模 对于60%的数据，满足n<=200，m<=19900，s<=200，没有一条边连接着两个相同的城市。

对于100%的数据，满足n<=10000，m<=50000，s<=1000000000，可能有两条边连接着相同的城市。

对于100%的数据，满足ci<=1000000000，fi<=1000000000

Analysis

• 有n个带权点，m条带权边的无向图。 n∈[1,10000],m∈[1,50000]n \in [1,10000],m\in[1,50000]n∈[1,10000],m∈[1,50000]
• 从点u出发到v，经过的所有点点权不得超过一个数，且最短路长度不得超过s
• 输出这个数的最大值
  
  对于这种最大值问题，考虑二分答案。

Solution

计算出最大点权作为二分上界，所以答案范围在[1,maxfee]的区间内。

因此我们二分枚举答案检验是否合法：

	//二分答案
	ll ll = 1,rr =  maxfee,ans = -1,mid;
	while(ll<=rr)
	{
		mid = (ll+rr)>>1;
		if(dij(u,mid))//检验是否合法
		{
			ans = mid;
			rr = mid-1;
		}
		else
			ll = mid+1;
	}

二分后使用最短路算法，更新的时候判断 目标点 的点权是否合法，若不合法则不能用于更新最短路。

那么我们需要对更新的判断语句做一点调整。

以dijkstra算法为例进行对比：

if(!vis[v] && dis[v] > dis[u] + map[u][v])//以基点更新最短路
	dis[v] = dis[u] + map[u][v];//这里使用了简朴的写法，仅仅用于对比

那么我们添加限定条件后，只是简单地变为

if(!vis[v] && cost[v] <= ans && dis[v] > dis[u] + map[u][v])
	dis[v] = dis[u] + map[u][v];

这个ans即我们正在验证的答案。最后求完最短路，判定答案是否合法就简单了：

if(dis[v] > s)	return false;

因为dis数组初始化为无穷大，所以无论是未访问到的情况还是超过给出最短路限定长度s的情况都能这样排掉。

到此，本题就结束了。

但其实，还有最后一个点，卡了我几十分钟的一个神奇问题（当然是我太菜了）

还需要判断起点的点权是否合法（捂脸）

if(cost[start] > maxf)	return false;

就这么一行……

Code

• 链式前向星存图
• 根优化dijkstra求最短路
• 二分查找答案

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
typedef long long ll;
using namespace std;
//functions
	inline void add(const ll&,const ll&,const ll&);
	void read(ll&);
	ll init();
	bool dij(ll,ll);
//end
struct node
{
	ll d,to,next;
	node(ll q,ll w,ll e)
	{to=q,next=w,d=e;}
	node(){}
}lines[100010];
ll head[10010];
ll cost[10010];
ll dis[10010];
ll n,m,u,v,s;
int main()
{
	ll maxfee = init();//初始化 

	//二分答案
	ll ll = 1,rr =  maxfee,ans = -1,mid;
	while(ll<=rr)
	{
		mid = (ll+rr)>>1;
		if(dij(u,mid))
		{
			ans = mid;
			rr = mid-1;
		}
		else
			ll = mid+1;
	}

	printf("%d",ans);

	return 0;
}
ll init()
{
	read(n);read(m);read(u);read(v);read(s);
	ll maxfee = 0;
	for(int i = 1;i<=n;++i)
	{
		read(cost[i]);
		if(cost[i] > maxfee)
			maxfee = cost[i];
	}
	ll ai,bi,ci;
	for(int i = 1;i<=m;++i)
	{
		read(ai);
		read(bi);
		read(ci);
		add(ai,bi,ci);
		add(bi,ai,ci);
	}
	return maxfee;
}
void read(ll &r)
{
	static char c;r = 0;
	for(c=getchar();c>'9'||c<'0';c=getchar());
	for(;c>='0'&&c<='9';r=(r<<1)+(r<<3)+c-48,c=getchar());
}
inline void add(const ll &x,const ll &y,const ll &d)
{
	static ll tot = 0;
	lines[++tot] = node(y,head[x],d);
	head[x] = tot;
}
ll vis[10010];
struct Point
{
	ll num,dis;
	bool operator<(const Point &b) const
	{
		return dis>b.dis;
	}
	Point(){}
	Point(ll an,ll ad){num = an,dis = ad;}
};
priority_queue<Point> q;
bool dij(ll start,ll maxf)
{
	while(!q.empty())	q.pop();
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	memset(dis,126,sizeof(dis));
	if(cost[start] > maxf)	return false;
	dis[start] = 0;
	q.push(Point(start,0));
	int u;
	while(!q.empty())
	{
		u = q.top().num;
		q.pop();
		if(vis[u])	continue;
		vis[u] = 1;
		for(int p = head[u];p;p=lines[p].next)
		{
			if(!vis[lines[p].to] \
			&& cost[lines[p].to] <= maxf \
			&& dis[lines[p].to] > dis[u] + lines[p].d)
			{
				dis[lines[p].to] = dis[u]+lines[p].d;
				q.push(Point(lines[p].to,dis[lines[p].to]));
			}
		}
	}
	if(dis[v] > s)	return false;
	return true;
}