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【Foreign】修路 [斯坦纳树]

时间:2017-03-08 21:16:29      阅读:231      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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修路

Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 256 MB

Description

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Input

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Output

  仅一行一个整数表示答案。

Sample Input

  5 5 2
  1 3 4
  3 5 2
  2 3 1
  3 4 4
  2 4 3

Sample Output

  9

HINT

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Main idea

  给定若干对点,选择若干边,询问满足每对点都连通的最小代价。

Source

  发现 d 非常小,所以我们显然可以使用斯坦纳树来求解。

  斯坦纳树是用来解决这种问题的:给定若干关键点,求使得关键点连通的最小代价

  我们可以令 f[i][opt] 表示以 i 为根时,关键点连通态为opt的最小代价。(以二进制表示是否连通)

  然后我们就可以用两种方法来更新 f[i][opt]:

  1. 设定集合x,y,x∪y=opt且x∩y=∅,那么我们显然就可以将用x,y合并来更新opt,
  2. 若 f[j][opt] 中opt = f[i][opt]中opt,那么我们就可以以连边方式合并两个集合,这种合并方式显然可以用最短路实现,使得答案更优。

  然后我们就可以求出所有状态的f[i][opt],接下来再利用DP,求解。

  定义Ans[opt]表示连通态为opt时最小代价,如果对应点同时连通或不连通则可以更新,枚举所有情况就可以求出答案了。

Code

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  1 #include<iostream>  
  2 #include<algorithm>  
  3 #include<cstdio>  
  4 #include<cstring>  
  5 #include<cstdlib>  
  6 #include<cmath>  
  7 using namespace std;
  8 
  9 const int ONE = 20005;
 10 const int MOD = 1e9+7;
 11 
 12 int n,m,d;
 13 int x,y,z;
 14 int a[ONE];
 15 int next[ONE],first[ONE],go[ONE],w[ONE],tot;
 16 int All,f[ONE/2][258],INF;
 17 int q[10000005],vis[ONE],tou,wei;
 18 int Ans[258];
 19 
 20 int get()
 21 {
 22         int res=1,Q=1;    char c;
 23         while( (c=getchar())<48 || c>57)
 24         if(c==-)Q=-1;
 25         if(Q) res=c-48; 
 26         while((c=getchar())>=48 && c<=57) 
 27         res=res*10+c-48; 
 28         return res*Q; 
 29 }
 30 
 31 void Add(int u,int v,int z)
 32 {
 33         next[++tot]=first[u];    first[u]=tot;    go[tot]=v;    w[tot]=z;
 34         next[++tot]=first[v];    first[v]=tot;    go[tot]=u;    w[tot]=z;
 35 }
 36 
 37 
 38 namespace Steiner
 39 {
 40         void pre()
 41         {
 42             memset(f,63,sizeof(f));    INF=f[0][0];
 43             int num = 0;
 44             for(int i=1;i<=d;i++) f[i][1<<num] = 0,    num++;
 45             for(int i=n-d+1;i<=n;i++) f[i][1<<num] = 0, num++;
 46             All = (1<<num) - 1;
 47         }
 48         
 49         void Spfa(int opt)
 50         {
 51             while(tou<wei)
 52             {
 53                 int u=q[++tou];
 54                 for(int e=first[u];e;e=next[e])
 55                 {
 56                     int v=go[e];
 57                     if(f[v][opt] > f[u][opt] + w[e])
 58                     {
 59                         f[v][opt] = f[u][opt] + w[e];
 60                         if(!vis[v])
 61                         {
 62                             vis[v] = 1;
 63                             q[++wei] = v;
 64                         }
 65                     }
 66                 }
 67                 vis[u] = 0;
 68             }
 69         }
 70         
 71         void Deal()
 72         {
 73             for(int opt=0;opt<=All;opt++)
 74             {
 75                 for(int i=1;i<=n;i++)
 76                 {
 77                     for(int sub=opt;sub;sub=(sub-1) & opt)
 78                         f[i][opt] = min(f[i][opt],f[i][sub]+f[i][opt^sub]);
 79                     if(f[i][opt] != INF)
 80                     {
 81                         q[++wei] = i;
 82                         vis[i] = 1;
 83                     }
 84                 }
 85                 Spfa(opt);
 86             }
 87         }
 88 }
 89 
 90 bool Check(int opt)
 91 {
 92         for(int i=0,j=(d<<1)-1; i<d; i++,j--)
 93         if( ((opt & (1<<i))== 0) !=  ((opt & (1<<j))==0) ) 
 94             return 0;
 95         return 1;
 96 }
 97 
 98 int main()
 99 {
100         n=get();    m=get();    d=get();
101         for(int i=1;i<=m;i++)
102         {
103             x=get();    y=get();    z=get();
104             Add(x,y,z);
105         }
106         
107         Steiner::pre();
108         Steiner::Deal();
109         
110         memset(Ans,63,sizeof(Ans));
111         for(int opt=0;opt<=All;opt++)
112         if(Check(opt))
113         {
114             for(int i=1;i<=n;i++)
115             Ans[opt] = min(Ans[opt], f[i][opt]);
116         }
117         
118         for(int opt=0;opt<=All;opt++)
119         for(int sub=opt;sub;sub=(sub-1) & opt)
120             Ans[opt] = min(Ans[opt], Ans[sub]+Ans[opt^sub]);
121         
122         if(Ans[All] == INF) printf("-1");
123         else printf("%d",Ans[All]);
124 }
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【Foreign】修路 [斯坦纳树]

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原文地址:http://www.cnblogs.com/BearChild/p/6522904.html

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