HDU OJ 2586 How far away ?[LCA的Tarjan离线算法]

来源:岁月联盟 编辑:exp 时间:2012-08-05
题意:给n个点,n-1条边,保证任意两点有且只有一条路,给m次查询——每次查询给两个点  i ,j 求这两点之间的距离。
思路:若用 一般的 最短路 来写,时间复杂度比较高,会超时。这题时利用 LCA的Tarjan离线算法
LCA 就是 求 点  i,j 的最近公共祖先 k: d [ ] 代表根节点(可任取一点做根节点)到任意一点的距离,d [ i ]  +  d [ j ]  -    2*d [ k ]   、就是  i ,j  间的距离。
LCA的实现:   DFS+并查集      (假设求  i  j 的最近公共祖先)即为
                   在 DFS搜到 一个点(比如 i)时,判断 是否 要求 该点与其他点(比如 j)的LCA。
                (1)若有,判断 j 点是否 已经搜到过了?,若搜到过 并查集中 j 的 根(父)节点即为 i  和  j 的最近 公共祖 先!! 若 j 之前未 搜到,继续向下搜索别的点(比如k),然后令 father[ k ]=i  ;
                 (2)没有,继续向下搜别的点(比如k),然后令 father[ k ]=i  ;
具体一些细节,参考代码;
AC代码:
[cpp] 
#pragma comment(linker, "/STACK:102400000,102400000") 
#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#include<vector> 
#include<queue> 
using namespace std; 
int d[410000],loop[410000],n,m; 
int father[410000],AC[400000]; 
const int inf=0x7fffffff; 
struct sb /*询问*/ 

    int x; 
    int a; 
}; 
struct hello /*存地图*/ 

    int x; 
    int d; 
}; 
struct node   /*队列优先级*/ 

    friend bool operator<(node t1,node t2) 
    { 
        return t1.d>t2.d; 
    } 
    int x; 
    int d; 
}; 
vector<hello> V[41000]; 
vector<sb>F[41000]; 
void dis() 

    int a,b,i,j; 
    d[1]=0; 
    priority_queue<node> P; 
    node t1={1,0}; 
    P.push(t1); 
    while(!P.empty()) 
    { 
        i=P.top().x; 
        P.pop(); 
        if(loop[i]) 
            continue; 
        loop[i]=1; 
        for(a=0;a<V[i].size();a++) 
        { 
            int k=V[i][a].x; 
            if(loop[k]==0&&d[k]>d[i]+V[i][a].d) 
            { 
                d[k]=d[i]+V[i][a].d; 
                node t2={k,d[k]}; 
                P.push(t2); 
            } 
        } 
 
    } 
     

int find(int k) 

    if(k!=father[k]) 
        return father[k]=find(father[k]); 
    return father[k]; 

void init() 

    int a,b; 
    for(a=1;a<=n;a++) 
    { 
        father[a]=a; 
        d[a]=inf; 
        loop[a]=0; 
    } 

void dfs_lca(int k) 

    loop[k]=1; 
    int i,j; 
    for(i=0;i<F[k].size();i++) 
    { 
        if(loop[F[k][i].x]) 
        { 
            int tt=find(F[k][i].x); 
            //printf("-------%d %d   %d/n",k,F[k][i].x,tt); 
            AC[F[k][i].a]=d[k]+d[F[k][i].x]-2*d[tt]; 
        } 
    } 
    for(i=0;i<V[k].size();i++) 
    { 
        if(loop[V[k][i].x]==0) 
        { 
            dfs_lca(V[k][i].x); 
            father[V[k][i].x]=k; 
        } 
    } 

void output() 

    int i,j; 
    for(i=1;i<=m;i++) 
        printf("%d/n",AC[i]); 
    for(i=0;i<=n;i++) 
    { 
        V[i].clear(); 
        F[i].clear(); 
    } 

int main() 

    int a,b,c,ncase; 
    int x,y,z; 
    scanf("%d",&ncase); 
    for(c=1;c<=ncase;c++) 
    { 
        if(c>1) 
            printf("/n"); 
        scanf("%d%d",&n,&m); 
        init(); 
        for(a=1;a<n;a++) 
        { 
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); 
            hello t1={y,z}; 
            V[x].push_back(t1); 
            hello t2={x,z}; 
            V[y].push_back(t2); 
        } 
        for(a=1;a<=m;a++) 
        { 
            scanf("%d%d",&x,&y); 
            if(x==y) 
            { 
                AC[a]=0; 
                continue; 
            } 
            sb t1={y,a}; 
            F[x].push_back(t1); 
            sb t2={x,a}; 
            F[y].push_back(t2); 
        } 
        dis(); 
        memset(loop,0,sizeof(loop)); 
        dfs_lca(1); 
        output(); 
    } 

/*
12  12
1 2 3
1 3 3
2 4 3
2 5 3
2 6 3
3 7 3
3 8 3
4 9 3
5 10 3
5 11 3
7 12 3
 
4 1
4 2
4 3
4 4
5 6
9 8
11 2
8 2
7 8
9 3
10 11
5 10
*/ 
作者:PIAOYI0208