题目
题目大意
给你一个带权无向图,有起点和终点。然后有许多询问,询问删除某两点之间的边后的最短路。
分析&正解
这题是在某个PPT里看到的,都不知道在哪里可以评测,所以干脆没有打。
看看这题,感觉好像是一个非常经典的题型,可是……想不出来。
有一个思路:建立最短路图。
这个思路还是容易想到的,建立最短路图之后,如果删去的边不在最短路图之内,那么最短路就不变!
我们发现有些点是没有意义的,所以把它们删去。
最后形成的这个最短路图有一些有趣的性质。
先说明一下,这个最短路图还是当成无向图(我们平常建立的最短路图都是有向图)。
发现这个最短路图中有边双,缩点,然后继续观察。
我们会发现缩点之后的图是一条链。
为什么?万一是一棵树呢?
如果是一棵树,
因为这个图有起点和终点,我们假设起点在根节点,那么终点在某个叶子节点中。
由于我们已经在前面删掉了无意义的点,就是不会到终点的点。
那么除了起点到终点的这一条链,其它的分支都是没有意义的,所以会被删去。
这个结论很重要。
显然,如果删去的边在某个边双中,最短路的长度也是不会变的。
现在我们只需要思考,如果删去的是桥边,那么如何计算。
对于这些删去桥边的情况离线计算:
建立一个小根堆堆,存一些边,对于每个边(u,v)(u,v)(u,v),存入的值为disSu+len(u,v)+disTvdisS_u+len(u,v)+disT_vdisSu+len(u,v)+disTv。
它代表了如果必须走这条边的最短路径。
然后一个一个扫边双,到了某个边双之后,就将所有从先前的边双连向它的边从堆中删去,然后将所有从它连向后面的边双的边加进来。
搞完之后,如果要删去这个边双和下一个边双之间的桥边,那么堆中的最小值就是答案。
为什么这么做?
先不考虑删除边,
如果边(u,v)(u,v)(u,v)不得不经过,为了使得路径长度最小,那么起点到uuu,vvv到终点,这两段的路径一定在最短路图之中。
当一个边双和下一个边双之间的桥断开的时候,我们不能走桥,不得不走其它的路径。
必须要经过某一条跨过中间的边。
所以,我们要将不跨过中间的边,也就是之前的边双连向这个边双的边删去,然后把新的边加进来。
时间复杂度是O((N+M+Q)lgN)O((N+M+Q)\lg N)O((N+M+Q)lgN),很优秀。
总结
在见到某些类似于动态最短路题目的时候,我们可以想到建立最短路图。
然后注意最短路图在缩点之后会变成一条链(有起点和终点的情况下)。
最后就是想想如何在边双之间处理东西。
感觉上这道题还挺不错,可惜没有地方评测……