BZOJ2286: [Sdoi2011]消耗战(虚树/树形DP)

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Description

在一场战争中,战场由n个岛屿和n-1个桥梁组成,保证每两个岛屿间有且仅有一条路径可达。现在,我军已经侦查到敌军的总部在编号为1的岛屿,而且他们已经没有足够多的能源维系战斗,我军胜利在望。已知在其他k个岛屿上有丰富能源,为了防止敌军获取能源,我军的任务是炸毁一些桥梁,使得敌军不能到达任何能源丰富的岛屿。由于不同桥梁的材质和结构不同,所以炸毁不同的桥梁有不同的代价,我军希望在满足目标的同时使得总代价最小。

侦查部门还发现,敌军有一台神秘机器。即使我军切断所有能源之后,他们也可以用那台机器。机器产生的效果不仅仅会修复所有我军炸毁的桥梁,而且会重新随机资源分布(但可以保证的是,资源不会分布到1号岛屿上)。不过侦查部门还发现了这台机器只能够使用m次,所以我们只需要把每次任务完成即可。

Input

第一行一个整数n,代表岛屿数量。

接下来n-1行,每行三个整数u,v,w,代表u号岛屿和v号岛屿由一条代价为c的桥梁直接相连,保证1<=u,v<=n且1<=c<=100000。

第n+1行,一个整数m,代表敌方机器能使用的次数。

接下来m行,每行一个整数ki,代表第i次后,有ki个岛屿资源丰富,接下来k个整数h1,h2,…hk,表示资源丰富岛屿的编号。

Output

输出有m行,分别代表每次任务的最小代价。

Sample Input

10 1 5 13 1 9 6 2 1 19 2 4 8 2 3 91 5 6 8 7 5 4 7 8 31 10 7 9 3 2 10 6 4 5 7 8 3 3 9 4 6

Sample Output

12 32 22

HINT

 对于100%的数据,2<=n<=250000,m>=1,sigma(ki)<=500000,1<=ki<=n-1

Source

感觉虚树还算比较好理解吧。 首先考虑最暴力的dp,

设$f[x]$表示处理完以$x$为根的子树的最小花费

转移有两种情况

1.断开自己与父亲的联系,代价为从根到该节点的最小值

2.将子树内的节点全都处理掉的代价

但这样时间复杂度是$O(nm)$的,显然过不了 虚树就是把有用的节点都拿出来。这里有用的节点指的是询问节点和他们的lca

然后每次DP的时候只在虚树上DP就可以了

这样时间复杂度为$2*sum_k$

更多关于虚树的姿势可以去这里https://www.cnblogs.com/SovietPower/p/9142068.html

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<vector>
#define getchar() (p1 == p2 && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 1 << 21, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++)
#define LL long long
char buf[(1 << 21) + 1], *p1 = buf, *p2 = buf;
using namespace std;
const int MAXN = 250001;
inline int read() {
    char c = getchar(); int x = 0, f = 1;
    while(c < '0' || c > '9') {if(c == '-') f = -1; c = getchar();}
    while(c >= '0' && c <= '9') x = x * 10 + c - '0', c = getchar();
    return x * f;
}
char obuf[1 << 24], *O=obuf;
void print(LL x) {
    if(x > 9) print(x / 10);
    *O++= x % 10 + '0';
}
int N, M;
struct Edge {
    int u, v, w, nxt;
}E[MAXN << 1];
int head[MAXN], num = 1;
inline void AddEdge(int x, int y, int z) {
    E[num] = (Edge) {x, y, z, head[x]};
    head[x] = num++;
}
vector<int> v[MAXN];
void add_edge(int x, int y) {
    v[x].push_back(y);
}
int a[MAXN], dfn[MAXN], topf[MAXN], siz[MAXN], son[MAXN], s[MAXN], top, deep[MAXN], fa[MAXN], ID = 0;
LL mn[MAXN];
void dfs1(int x, int _fa) {
    siz[x] = 1; fa[x] = _fa;
    for(int i = head[x]; i != -1; i = E[i].nxt) {
        if(E[i].v == _fa) continue;
        deep[E[i].v] = deep[x] + 1;
        mn[E[i].v] = min(mn[x], (LL)E[i].w);
        dfs1(E[i].v, x);
        siz[x] += siz[E[i].v];
        if(siz[E[i].v] > son[x]) son[x] = E[i].v;
    }
}
void dfs2(int x, int topfa) {
    topf[x] = topfa;
    dfn[x] = ++ID;
    if(!son[x]) return ;
    dfs2(son[x], topfa);
    for(int i = head[x]; i != -1; i = E[i].nxt) 
        if(!topf[E[i].v]) 
            dfs2(E[i].v, E[i].v);
}
int LCA(int x, int y) {
    while(topf[x] != topf[y]) {
        if(deep[topf[x]] < deep[topf[y]]) swap(x, y);
        x = fa[topf[x]];
    }
    if(deep[x] < deep[y]) swap(x, y);
    return y;
}
void insert(int x) {
    if(top == 1) {s[++top] = x; return ;}
    int lca = LCA(x, s[top]);
    if(lca == s[top]) return ;
    while(top > 1 && dfn[s[top - 1]] >= dfn[lca]) add_edge(s[top - 1], s[top]), top--;
    if(lca != s[top]) add_edge(lca, s[top]), s[top] = lca;//
    s[++top] = x;
}
LL DP(int x) {
    if(v[x].size() == 0) return mn[x];
    LL sum = 0;
    for(int i = 0; i < v[x].size(); i++) 
        sum += DP(v[x][i]);
    v[x].clear();
    return min(sum, (LL)mn[x]);
}
int comp(const int &a, const int &b) {
    return dfn[a] < dfn[b];
}
int main() {
    #ifdef WIN32
    freopen("a.in", "r", stdin);
    #endif
    memset(head, -1, sizeof(head));
    mn[1] = 1ll << 60;
    N = read();
    for(int i = 1; i <= N - 1; i++) {
        int x = read(), y = read(), z = read();
        AddEdge(x, y, z); AddEdge(y, x, z);
    }
    deep[1] = 1;
    dfs1(1, 0);
    dfs2(1, 1);
    M = read();
    while(M--) {
        int K = read();
        for(int i = 1; i <= K; i++) a[i] = read();
        sort(a + 1, a + K + 1, comp);
        s[top = 1] = 1;
        for(int i = 1; i <= K; i++) insert(a[i]);
        while(top > 0)  add_edge(s[top - 1], s[top]), top--;
        print(DP(1)), *O++ = '\n'; 
    }
    fwrite(obuf, O-obuf, 1 , stdout);    
    return 0;
}

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