Luogu3350 ZJOI2016 旅行者 最短路、分治
题意:给出一个$N \times M$的网格图,边有边权,$Q$组询问,每组询问$(x_1,y_1)$到$(x_2,y_2)$的最短路。$N \times M \leq 2 \times 10^4 , Q \leq 10^5$
BZOJ原题竟然没有数据范围
矩形的多组询问问题考虑分治。考虑计算矩形$(x_1,y_1,x_2,y_2)$的询问,我们将较长边沿着中线劈成两半,在这些询问里面就只可能存在两种情况:①询问的两个端点在中线两边,那么路径就一定会经过中线上一点;②询问的两个端点在中线的同一边,那么有可能不会经过中线,也有可能经过中线。所以我们对中线上所有的点跑一边整个矩形的最短路,每一次跑完最短路就更新所有的询问,然后再递归进入两侧矩形回答②类型的询问。时间复杂度似乎是$O(NM \times \sqrt{NM} \times log(NM))$
在$Luogu$题解上学到的一个加速方法:从一个点的最短路转移到新的点跑最短路的时候,可以不将最短路数组赋值为极大值,而是赋值为这一个点经过上一个计算的点到达所有目标点的答案。
(然而还是在Luogu不开O2的情况下TLE)
// luogu-judger-enable-o2
//This code is written by Itst
#include<bits/stdc++.h>
#define pos(i,j) ((i-1)*M+j)
using namespace std; inline int read(){
int a = ;
bool f = ;
char c = getchar();
while(c != EOF && !isdigit(c)){
if(c == '-')
f = ;
c = getchar();
}
while(c != EOF && isdigit(c)){
a = (a << ) + (a << ) + (c ^ '');
c = getchar();
}
return f ? -a : a;
} const int MAXN = ;
int cntEd , N , M , Q , minDis[MAXN] , ans[MAXN] , head[MAXN];
struct Edge{
int end , upEd , w;
}Ed[MAXN << ];
struct query{
int sx , sy , ex , ey , ind;
}now[MAXN] , pot[MAXN];
priority_queue < pair < int , int > > q; inline void addEd(int a , int b , int c){
Ed[++cntEd].end = b;
Ed[cntEd].w = c;
Ed[cntEd].upEd = head[a];
head[a] = cntEd;
} void Dijk(int bx , int by , int lx , int ly , int rx , int ry , int l){
int temp = minDis[pos(bx , by)];
for(int i = lx ; i <= rx ; i++)
for(int j = ly ; j <= ry ; j++)
minDis[pos(i , j)] = l == ? 0x3f3f3f3f : minDis[pos(i , j)] + temp;
minDis[pos(bx , by)] = ;
q.push(make_pair( , pos(bx , by)));
while(!q.empty()){
pair < int , int > t = q.top();
q.pop();
if(minDis[t.second] != -t.first)
continue;
for(int i = head[t.second] ; i ; i = Ed[i].upEd)
if(minDis[Ed[i].end] > minDis[t.second] + Ed[i].w){
minDis[Ed[i].end] = minDis[t.second] + Ed[i].w;
q.push(make_pair(-minDis[Ed[i].end] , Ed[i].end));
}
}
} void solve(int lx , int ly , int rx , int ry , int ql , int qr){
if(ql > qr)
return;
if(rx - lx > ry - ly){
int mid = lx + rx >> ;
for(int i = ly ; i <= ry ; i++){
Dijk(mid , i , lx , ly , rx , ry , i - ly);
for(int j = ql ; j <= qr ; j++)
ans[now[j].ind] = min(ans[now[j].ind] , minDis[pos(now[j].sx , now[j].sy)] + minDis[pos(now[j].ex , now[j].ey)]);
}
int p1 = ql , p2 = qr;
for(int i = ql ; i <= qr ; i++)
if(now[i].sx < mid && now[i].ex < mid)
pot[p1++] = now[i];
else
if(now[i].sx > mid && now[i].ex > mid)
pot[p2--] = now[i];
memcpy(now + ql , pot + ql , sizeof(query) * (qr - ql + ));
solve(lx , ly , mid , ry , ql , p1 - );
solve(mid + , ly , rx , ry , p2 + , qr);
}
else{
int mid = ly + ry >> ;
for(int i = lx ; i <= rx ; i++){
Dijk(i , mid , lx , ly , rx , ry , i - lx);
for(int j = ql ; j <= qr ; j++)
ans[now[j].ind] = min(ans[now[j].ind] , minDis[pos(now[j].sx , now[j].sy)] + minDis[pos(now[j].ex , now[j].ey)]);
}
int p1 = ql , p2 = qr;
for(int i = ql ; i <= qr ; i++)
if(now[i].sy < mid && now[i].ey < mid)
pot[p1++] = now[i];
else
if(now[i].sy > mid && now[i].ey > mid)
pot[p2--] = now[i];
memcpy(now + ql , pot + ql , sizeof(query) * (qr - ql + ));
solve(lx , ly , rx , mid , ql , p1 - );
solve(lx , mid + , rx , ry , p2 + , qr);
}
} int main(){
#ifdef LG
freopen("3350.in" , "r" , stdin);
freopen("3350.out" , "w" , stdout);
#endif
memset(ans , 0x3f , sizeof(ans));
N = read();
M = read();
for(int i = ; i <= N ; i++)
for(int j = ; j < M ; j++){
int t = read();
addEd(pos(i , j) , pos(i , j + ) , t);
addEd(pos(i , j + ) , pos(i , j) , t);
}
for(int i = ; i < N ; i++)
for(int j = ; j <= M ; j++){
int t = read();
addEd(pos(i , j) , pos(i + , j) , t);
addEd(pos(i + , j) , pos(i , j) , t);
}
Q = read();
for(int i = ; i <= Q ; i++){
now[i].sx = read();
now[i].sy = read();
now[i].ex = read();
now[i].ey = read();
now[i].ind = i;
}
solve( , , N , M , , Q);
for(int i = ; i <= Q ; i++)
printf("%d\n" , ans[i]);
return ;
}
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