Boruvka算法解决某些问题超级好用。
这些问题形如,给你n
个点,每个点有点权,任意两个点之间有边权,边权为两个点权用过某种计算方式得出。
求最小生成树。
通常用 \(O(log n)\) 的时间可以找到与点i
连边的边权最小的j
。
我们考虑这样一个求最小生成树的算法:
考虑维护当前的连通块(初始每个点为独立的一个连通块)
对每个连通块,找到一条与该连通块相连的,且另一端点不在此连通块中的边权最小的边。
将所有的这些边都加入最小生成树,注意,当加入一条边时需判断该边的两端点是否在同一连通块。
重复若干遍上述操作,直到图连通。
这个算法叫Boruvka
算法。
复杂度分析:每次连通块个数至少减半,则复杂度为 \(O((n+m)logn)\) ,还有个并查集假装是 \(O(1)\)
但是此算法通常不用于求裸的最小生成树(Kruskal
多好用)
可是在解决上述问题时,往往有奇效。
我们发现,我们只需要求出与每个连通块相连的边权最小的边即可,在这种类型的题目中,这个东西复杂度一般为 \(O(n log n)\)
所以我们就可以在 \(O(n log^2 n)\) 的复杂度下解决此类问题。
给定 \(n\) 个结点的无向完全图。每个点有一个点权为 \(a_i\)。连接 \(i\) 号结点和 \(j\) 号结点的边的边权为 \(a_i\oplus a_j\)。
求这个图的多生成树的权值。
\(1\le n\le 2\times 10^5\),\(0\le a_i< 2^{30}\)。
/*header*/ #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> #include <queue> #include <vector> #include <cmath> #define rep(i , x, p) for(int i = x;i <= p;++ i) #define sep(i , x, p) for(int i = x;i >= p;-- i) #define gc getchar() #define pc putchar #define ll long long #define mk make_pair #define fi first #define se second using std::min; using std::max; using std::swap; const int inf = 0x3f3f3f3f; const int maxN = 5000 + 7; const int maxM = 200000 + 7; inline int gi() { int x = 0,f = 1;char c = gc; while(c < '0' || c > '9') {if(c == '-')f = -1;c = gc;} while(c >= '0' && c <= '9') {x = x * 10 + c - '0';c = gc;}return x * f; } struct Node { int u , v, w; }Map[maxM]; int n , m; int f[maxN]; bool vis[maxM];//该边是否用过 int d[maxN] , a[maxN];//各子树的最小连外边的权值 int id[maxN];// 记录各子树的最小连外边的编号 int find(int x) {return f[x] == x ? x : f[x] = find(f[x]);} int unqie(int x , int y) {f[find(x)] = find(y);} int Boruvka() { for(int i = 1;i <= n;++ i) f[i] = i; int sum = 0; while(true) { bool flag = false; for(int i = 1;i <= n;++ i) d[i] = inf; for(int i = 1;i <= m;++ i) { int u = find(Map[i].u) , v = find(Map[i].v), c = a[u] & a[v]; if(u == v) continue; flag = true; if(c < d[u] || (d[u] == c && id[u] > i)) id[u] = i , d[u] = c; if(c < d[v] || (d[v] == c && id[v] > i)) id[v] = i , d[v] = c; } if(!flag) break; for(int i = 1;i <= n;++ i) { if(d[i] != inf && !vis[id[i]]) { unqie(Map[id[i]].u , Map[id[i]].v); sum += Map[id[i]].w; vis[id[i]] = true; } } } int tot = 0; for(int i = 1;i <= n;++ i) if(f[i] == i) tot ++; tot > 1 ? printf("orz") : printf("%d",sum); } int main() { n = gi();m = gi(); for(int i = 1;i <= m;++ i) { int u = gi() , v = gi(), w = gi(); Map[i] = (Node) {u , v, w}; } Boruvka(); return 0; }