并查集/poj1182 noi2001食物链eat
题意
有三类动物A,B,C,题中给出两种关系:
1 x y :x y 同类
2 x y :x吃y
对于假话的定义:
1.当前的话与前面的某些真的话冲突,就是假话;
2.当前的话中X或Y比N大,就是假话;
3.当前的话表示X吃X,就是假话。
现在给出n句这样的关系,求假话个数。
分析
这是第二次写这道题了,第一次是去年刚学并查集的时候。当初囫囵吞枣A了,现在拿出来发现自己根本就没明白。
感觉,经典的题还是要时常拿出来做一做。
刚才某人吐槽:这题比就我小4岁。呵呵....
废话少说,说正题。
看题解写的,这个人的分析很详细哦~!膜拜!http://blog.csdn.net/c0de4fun/article/details/7318642
感觉他说的太详细了,所以鄙人就摘抄并整理修改一下这位大神的,自己也没什么可写的了...谢谢大神
Part I - 权值(relation)的确定。
我们根据题意,森林中有3种动物。A吃B,B吃C,C吃A。
我们还要使用并查集,那么,我们就以动物之间的关系来作为并查集每个节点的权值。
注意,我们不知道所给的动物(题目说了,输入只给编号)所属的种类。
所以,我们可以用动物之间“相对”的关系来确定一个并查集。
0 - 这个节点与它的父节点是同类
1 - 这个节点被它的父节点吃
2 - 这个节点吃它的父节点。
注意,这个0,1,2所代表的意义不是随便制定的,我们看题目中的要求。
说话的时候,第一个数字(下文中,设为d)指定了后面两种动物的关系:
1 - X与Y同类
2 - X吃Y
我们注意到,当 d = 1的时候,( d - 1 ) = 0,也就是我们制定的意义
当 d = 2的时候,( d - 1 ) = 1,代表Y被X吃,也是我们指定的意义。
所以,这个0,1,2不是随便选的
Part II - 路径压缩,以及节点间关系确定
确定了权值之后,我们要确定有关的操作。
我们把所有的动物全初始化 relation[i]=0,f[i]=i
(1)路径压缩时的节点算法
通过穷举我们可以发现
f[now]=f[f[now]]
relation[now]=(relation[now]+relation[f[now]]) % 3
这个路径压缩算法是正确的
关于这个路径压缩算法,还有一点需要注意的地方,我们一会再谈
注意,根据当前节点的relation和当前节点父节点的relation推出
当前节点与其父节点的父节点的relation这个公式十分重要!!
它推不出来下面都理解不了!!自己用穷举法推一下:
好吧,为了方便伸手党,我给出穷举过程
i j
爷爷 父亲 儿子 儿子与爷爷
0 0 (i + j)%3 = 0
0 1 (i + j)%3 = 1
0 2 (i + j)%3 = 2
1 0 (i + j)%3 = 1
1 1 (i + j)%3 = 2
1 2 (i + j)%3 = 0
2 0 (i + j)%3 = 2
2 1 (i + j)%3 = 0
2 2 (i + j)%3 = 1
嗯,这样可以看到,( 儿子relation + 父亲relation ) % 3 = 儿子对爷爷的relation
所以有relation[now]=(relation[now]+relation[f[now]]) % 3
这就是路径压缩的节点算法
(2) 集合间关系的确定
relation[find(y)]=(3-relation[y]+(d-1)+relation[x]) % 3;
这个公式,是分三部分,这么推出来的:
( d - 1 ) :这是X和Y之间的relation,X是Y的父节点时,Y的relation就是这个
3 - relation[y] = 根据Y与根节点的关系,逆推根节点与Y的关系
这部分也是穷举法推出来的,我们举例:
0(父子同类)( 3 - 0 ) % 3 = 0
1(父吃子) ( 3 - 1 ) % 3 = 2 //父吃子
2(子吃父) ( 3 - 2 ) % 3 = 1 //子吃父,一样的哦亲
所以有y的父结点与x的父结点关系relation[find(y)]=(3-relation[y]+(d-1)+relation[x]) % 3;
注意,这个当所有集合都是初始化状态的时候也适用
Part III - 判断
先处理特殊情况:
1.当x>n或y>n时,为假话(在这里竟然wa了一次...囧还是太不认真了)
2.当d=2而x=y时,为假话
其实所有的不同集合到最后都会被合并成一个集合的。我们只要在一个集合中找那些假话就可以了。
(1)首先,如何判断
1 X Y是不是假话。//此时 d = 1
if ( X 和 Y 不在同一集合) Union(x,y,xroot,yroot,d)
else if x.relation != y.relation ->假话
(2)其次,如何判断
2 X Y是不是假话 //此时d = 2
if ( X 和 Y 不在同一集合)Union(x,y,xroot,yroot,d)
else (relation [y]+ 3 - relation[x] ) % 3 != 1 ->假话
这个公式是这么来的:
3 - relation[x]得到了根节点关于x的relation,
relation [y]+ 3 - relation[x]得到了y关于x的relation
所以,只要y关于x的relation不是1,就是y不被x吃的话,这句话肯定是假话!
综合(1) 和(2),无论d=1或2,只要满足 ((relation[y]-relation[x]+3) Mod 3)<>(d-1) 即为假话
Accepted Code
1 { 2 PROBLEM:poj1182 noi2001 食物链 3 AUTHER:Rinyo 4 MEMO:并查集 5 } 6 7 Program poj1182; 8 Const 9 Infile = 'poj1182.in'; 10 Outfile = 'poj1182.out'; 11 Var 12 relation,f:Array[0..50030]Of Longint; 13 n,k,d,x,y,ans,i,fx,fy:Longint; 14 Function find(x:Longint):Longint; 15 Var 16 fx:Longint; 17 Begin 18 If f[x]=x Then Exit(x) 19 Else Begin 20 fx:=find(f[x]); 21 relation[x]:=(relation[x]+relation[f[x]]) Mod 3; 22 f[x]:=fx; 23 Exit(fx); 24 End; 25 End; 26 Procedure union(x,y,fx,fy,d:Longint); 27 Begin 28 f[fy]:=fx; 29 relation[fy]:=(3-relation[y]+d-1+relation[x]) Mod 3; 30 End; 31 Begin 32 Assign(input,infile);Reset(input); 33 Assign(output,outfile);Rewrite(output); 34 ReadLn(n,k); 35 For i:=1 To n Do Begin 36 f[i]:=i; 37 relation[i]:=0; 38 End; 39 For i:=1 To k Do Begin 40 ReadLn(d,x,y); 41 If (x>n) or (y>n) Then Begin 42 Inc(ans); 43 Continue; 44 End; 45 If (d=2) And (x=y) Then Begin 46 Inc(ans); 47 Continue; 48 End; 49 fx:=find(x);fy:=find(y); 50 If fx<>fy Then union(x,y,fx,fy,d); 51 Else Begin 52 If (((relation[y]-relation[x]+3) Mod 3)<>(d-1)) Then Inc(ans) 53 End; 54 End; 55 WriteLn(ans); 56 Close(input);Close(output) 57 End. 58
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