初涉斯坦纳树&&bzoj4774: 修路
斯坦纳树的基础应用
斯坦纳树有什么用
个人一点粗浅理解……
最基本形式的斯坦纳树问题(以下简称母问题):给定图G和一个关键点集V。求在G中选取一个权值最小(这里权值可以有很多变式)的边集E使V中的点两两连通。
由于这个母问题只对关键点有限制。那么可以用状压dp的做法:$f[i][j]$表示对于$i$点而言,它已连通的关键点状态为$j$的最小代价。
那么$f[i][j]$就有两种转移方式:1.从$f[i][t]$转移而来;2.从$f[v][j]$转移而来。
注意到第一种转移就相当于枚举子集;第二种转移形如最短路问题。那么只需要每次额外对于第二种转移做一遍最短路即可。
最终的时间复杂度为$O(n*3^k)$。
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Description
Input
Output
题目分析
不同的是,这里只要求$i$和$n-i+1$连通。
用$f[i][j]$表示对于$i$节点,$2d$个点的连通状态为$j$时的最小代价。另用$g[t]$表示全局$t$状态时的最小代价。
若$t$状态可拆成$x,y$两个合法状态,$g[x]+g[y]$也可以用于更新$g[t]$状态。
#include<bits/stdc++.h>
const int maxn = ;
const int maxm = ;
const int INF = 0x3f3f3f3f; struct Edge
{
int y,val;
Edge(int a=, int b=):y(a),val(b) {}
}edges[maxm];
int n,m,d;
bool vis[maxn];
std::queue<int> q;
int f[maxn][],g[];
int edgeTot,head[maxn],nxt[maxm]; int read()
{
char ch = getchar();
int num = ;
bool fl = ;
for (; !isdigit(ch); ch=getchar())
if (ch=='-') fl = ;
for (; isdigit(ch); ch=getchar())
num = (num<<)+(num<<)+ch-;
if (fl) num = -num;
return num;
}
void spfa(int st)
{
for (int i=; i<=n; i++)
if (f[i][st]!=INF) q.push(i);
while (q.size())
{
int tt = q.front();
q.pop(), vis[tt] = ;
for (int i=head[tt]; i!=-; i=nxt[i])
{
int v = edges[i].y, w = edges[i].val;
if (f[v][st] > f[tt][st]+w){
f[v][st] = f[tt][st]+w;
if (!vis[v]) vis[v] = , q.push(v);
}
}
}
}
bool check(int num)
{
for (int i=; i<d; i++)
if (((num>>i)&)&&((num>>(d+i))&)==) return ;
return ;
}
void addedge(int u, int v)
{
int c = read();
edges[++edgeTot] = Edge(v, c), nxt[edgeTot] = head[u], head[u] = edgeTot;
edges[++edgeTot] = Edge(u, c), nxt[edgeTot] = head[v], head[v] = edgeTot;
}
int main()
{
memset(head, -, sizeof head);
memset(f, 0x3f3f3f3f, sizeof f);
memset(g, 0x3f3f3f3f, sizeof g);
n = read(), m = read(), d = read();
for (int i=; i<=m; i++) addedge(read(), read());
for (int i=; i<=d; i++)
f[i][<<(i-)] = , f[n-i+][<<(d+i-)] = ;
for (int i=; i<<<(d<<); i++)
{
for (int j=; j<=n; j++)
for (int s=i&(i-); s; s=(s-)&i)
f[j][i] = std::min(f[j][i], f[j][s]+f[j][i-s]);
spfa(i);
for (int j=; j<=n; j++) g[i] = std::min(g[i], f[j][i]);
}
for (int i=; i<<<(d<<); i++)
for (int s=i&(i-); s; s=(s-)&i)
if (check(s)&&check(i-s))
g[i] = std::min(g[i], g[s]+g[i-s]);
if (g[(<<(d<<))-] != INF)
printf("%d\n",g[(<<(d<<))-]);
else puts("-1");
return ;
}
END
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