@loj - 6354@「CodePlus 2018 4 月赛」最短路
@description@
企鹅国中有 N 座城市,编号从 1 到 N 。
对于任意的两座城市 i 和 j ,企鹅们可以花费 (i xor j) * C 的时间从城市 i 走到城市 j ,这里 C 为一个给定的常数。
当然除此之外还有 M 条单向的快捷通道,第 i 条快捷通道从第 Fi 个城市通向第 Ti 个城市,走这条通道需要消耗 Vi 的时间。
现在来自 Penguin Kingdom University 的企鹅豆豆正在考虑从城市 A 前往城市 B 最少需要多少时间?
input
输入第一行包含三个整数 N, M, C (1 ≤ N ≤ 10^5, 1 ≤ M ≤ 3*10^5, 1 ≤ C ≤ 100),表示企鹅国城市的个数、快捷通道的个数以及题面中提到的给定的常数 C。
接下来的 M 行,每行三个正整数 Fi, Ti, Vi (1 ≤ Fi ≤ N, 1 ≤ Ti ≤N, 1 ≤ Vi ≤ 100),分别表示对应通道的起点城市标号、终点城市标号和通过这条通道需要消耗的时间。
最后一行两个正整数 A, B,表示企鹅豆豆选择的起点城市标号和终点城市标号。
output
输出一行一个整数,表示从城市 A 前往城市 B 需要的最少时间。
simple input
7 2 10
1 3 1
2 4 4
3 6
simple output
34
simple explain
先从 3 走到 2 ,再从 2 通过通道到达 4 ,再从 4 走到 6。
@solution@
令人自闭(事实上是因为自己太弱的)的一道题 TAT。
我们有两类边:一般边 与 异或边。
一种特别暴力的想法就是,按题意给所有点之间连上这两类边,跑从 A 出发到 B 的最短路。但是由于异或边构成的是完全图,导致这种想法并不可行。
然而我们注意到一般边的数量是在正常范围以内。而且我们可不可以利用异或的什么性质来简化图,减少异或边的数量?
这个时候就可以用位运算最基本的套路:拆位。即把二进制表示下的每一位分类讨论。
对于 i 到 j 的异或边,它的费用为 i xor j。我们将 i xor j 拆成若干个 2 的幂之和,对应到图上,即将 i 到 j 的异或边拆成若干个费用为 2 的幂的边组成的路径。
具体怎么搞呢?我们对于结点 i,只连出 i xor 2^0, i xor 2^1, ... 共 log 条边。这样, i 到 j 的最短路径就对应着原图中 i 到 j 的异或边。
而边数降低为 O(nlog n + M) 条,就可以该怎么跑最短路就怎么跑(当然 SPFA 还是该怎么卡就怎么卡)。
注意原本的点编号是 1~N,而新图必须拓展到 0~2^p (2^p > N) 拆位才不会拆出问题来。
@accepted code@
#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
const int MAXN = 200000;
const int MAXM = 500000;
const int INF = (1<<30);
struct edge{
int to, dis;
edge *nxt;
}edges[MAXM + 20*MAXN + 5], *adj[MAXN + 5], *ecnt=&edges[0];
void addedge(int u, int v, int w) {
edge *p = (++ecnt);
p->to = v, p->dis = w;
p->nxt = adj[u], adj[u] = p;
}
int dist[MAXN + 5], tot; bool vis[MAXN + 5];
struct node{
int pos, dis;
node(int _p=0, int _d=0):pos(_p), dis(_d){}
};
bool operator < (node a, node b) {
return a.dis > b.dis;
}
priority_queue<node>que;
void dijkstra(int S) {
que.push(node(S, 0));
for(int i=0;i<=tot;i++)
dist[i] = INF, vis[i] = false;
dist[S] = 0;
while( !que.empty() ) {
node t = que.top(); que.pop();
if( vis[t.pos] ) continue;
vis[t.pos] = true;
for(edge *p=adj[t.pos];p!=NULL;p=p->nxt) {
if( t.dis + p->dis < dist[p->to] ) {
dist[p->to] = t.dis + p->dis;
que.push(node(p->to, dist[p->to]));
}
}
}
}
int main() {
int N, M, A, B, C; scanf("%d%d%d", &N, &M, &C);
for(int i=1;i<=M;i++) {
int F, T, V;
scanf("%d%d%d", &F, &T, &V);
addedge(F, T, V);
}
scanf("%d%d", &A, &B);
for(tot = 1;tot <= N;tot <<= 1);
for(int i=0;i<tot;i++)
for(int p=1;p<tot;p<<=1)
addedge(i, i^p, p*C);
dijkstra(A); printf("%d\n", dist[B]);
}
@details@
自己在做这道题的时候,发现连续通过两条异或边是不优秀的,因为 (i xor j + j xor k) * C >= (i xor j xor j xor k) * C = (i xor k) * C。然后就顺着这个方向走了好久……
好像有想到过拆位,然后一瞬间走神就忘记了……
我太弱了 TAT。