[BZOJ2125]最短路(圆方树DP)
题意：仙人掌图最短路。
算法：圆方树DP，$O(n\log n+Q\log n)$
首先建出仙人掌圆方树（与点双圆方树的区别在于直接连割边，也就是存在圆圆边），然后考虑点u-v的最短路径，显然就是：在圆方树上u-v的路径上的所有边权之和，加上每个环（方点）中连出去的两个点的最短距离。
现在问题就是：如何求出环上两个点的最短路径。考虑这样设定边权，首先显然圆圆边的边权就是原图的边权，然后设一个环在搜索树中深度最小的点为这个环的根，则方圆边的边权是环的根到这个点的最短距离，这个可以在Tarjan的时候直接求出。
但是圆方树问题通常需要在LCA处分圆方点讨论。首先如果LCA是圆点，那么直接做即可。如果是方点，就需要决定要不要走环的另一侧，这个同样直接讨论即可。
具体见代码，感觉思路还是比较清晰的。
1 #include<cstdio> 2 #include<algorithm> 3 #define rep(i,l,r) for (int i=l; i<=r; i++) 4 using namespace std; 5 6 const int N=20010; 7 int n,m,Q,u,v,w,tot,tim,top,dep[N],len[N],type[N],stk[N]; 8 int dfn[N],low[N],dis[N],lst[N],fa[N][16],sm[N][16]; 9 10 struct E{ 11 int cnt,h[N],to[N<<1],nxt[N<<1],val[N<<1]; 12 void add(int u,int v,int w){ to[++cnt]=v; val[cnt]=w; nxt[cnt]=h[u]; h[u]=cnt; } 13 }G,G1; 14 15 void work(int x,int k){ 16 tot++; int t; len[tot]=dis[stk[top]]-dis[x]+lst[stk[top]]; 17 do{ 18 t=stk[top--]; 19 int A=dis[t]-dis[x],B=len[tot]-A; 20 G1.add(tot,t,min(A,B)); type[t]=(A<=B); 21 }while (t!=k); 22 G1.add(x,tot,0); 23 } 24 25 void Tarjan(int x,int pre){ 26 //printf("%d\n",x); 27 dfn[x]=low[x]=++tim; stk[++top]=x; 28 for (int i=G.h[x],k; i; i=G.nxt[i]){ 29 if ((k=G.to[i])==pre) continue; 30 if (!dfn[k]){ 31 dis[k]=dis[x]+G.val[i]; Tarjan(k,x); 32 //printf("%d %d %d %d\n",x,k,dfn[x],low[k]); 33 if (low[k]>dfn[x]) top--,G1.add(x,k,G.val[i]); 34 else if (low[k]==dfn[x]) work(x,k); 35 low[x]=min(low[x],low[k]); 36 }else low[x]=min(low[x],dfn[k]),lst[x]=G.val[i]; 37 } 38 } 39 40 void dfs(int x,int pre){ 41 for (int i=G1.h[x],k; i; i=G1.nxt[i]) 42 fa[k=G1.to[i]][0]=x,dep[k]=dep[x]+1,sm[k][0]=G1.val[i],dfs(k,x); 43 } 44 45 int lca(int u,int v){ 46 if (dep[u]<dep[v]) swap(u,v); 47 int t=dep[u]-dep[v],res=0; 48 for (int i=15; ~i; i--) if (t&(1<<i)) res+=sm[u][i],u=fa[u][i]; 49 if (u==v) return res; 50 for (int i=15; ~i; i--) if (fa[u][i]!=fa[v][i]) 51 res+=sm[u][i]+sm[v][i],u=fa[u][i],v=fa[v][i]; 52 if (fa[u][0]<=n) return sm[u][0]+sm[v][0]+res; 53 int A=sm[u][0],B=sm[v][0],mn; 54 if (type[u]==type[v]) mn=min(abs(A-B),len[fa[u][0]]-abs(A-B)); 55 else mn=min(A+B,len[fa[u][0]]-A-B); 56 return res+mn; 57 } 58 59 int main(){ 60 freopen("bzoj2125.in","r",stdin); 61 freopen("bzoj2125.out","w",stdout); 62 scanf("%d%d%d",&n,&m,&Q); tot=n; 63 rep(i,1,m) scanf("%d%d%d",&u,&v,&w),G.add(u,v,w),G.add(v,u,w); 64 Tarjan(1,0); dfs(1,0); 65 //rep(i,1,tot) printf("%d ",low[i]); puts(""); 66 rep(j,1,15) rep(i,1,tot) 67 fa[i][j]=fa[fa[i][j-1]][j-1],sm[i][j]=sm[i][j-1]+sm[fa[i][j-1]][j-1]; 68 rep(i,1,Q) scanf("%d%d",&u,&v),printf("%d\n",lca(u,v)); 69 return 0; 70 }
