ZOJ 3408

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给定一个有向图(G=(V,E),|V|=n,|E|=m)(可能有重边和自环,节点从(0)开始编号),以及(q)组询问,对于每组询问你需要回答有多少条从节点(0)开始的最短路经过节点(x)(节点(0)到某一个节点的最短路可能不唯一),输出答案的后(10)位。本题多测。

(q,ninleft[1,10^4 ight],minleft[1,5 imes10^4 ight]),边权为正。

既然题目要数最短路的个数,我们可以把那些不在最短路上的边去掉,只保留在最短路上的边,构造出一个新图(G'=(V,E'))。这样问题就转化成了(G')上有多少条从节点(0)开始的路径经过节点(x)(显然的吧)。那怎么知道那些边该留那些边不该留呢?我们可以先跑一遍堆优化Dijkstra求出到节点(0)的最短路长度数组(dis),那么(E'={(x,y,len)mid(x,y,len)in E,dis_y=dis_x+len})

接下来我们就要求(G')上有多少条从节点(0)开始的路径经过节点(x)了。我们考虑将一条从节点(0)开始、经过节点(x)、终点为(y)的路径拆成两段:(0 o x,x o y),对它们分别计数,最后相乘即可。很显然,(G')是无环的,也就是一个DAG(因为边权为正),这样就可以在(G')上DP了。设(dp1_i)表示路径(0 o i)的个数,(dp2_i)表示以(i)为起点的路径的个数(即(sumlimits_{jin V} ext{路径}i o j ext{的个数}))。状态转移方程显然是:

[egin{aligned} dp1_i&=egin{cases}1&i=0\sumlimits_{(j,i,len)in E'}dp1_j&i>0end{cases}\ dp2_i&=sum_{(i,j,len)in E'}dp2_j+1 end{aligned} ]

可这是一个图啊,DP顺序是什么呢?容易发现,要想知道(dp1_i),得先知道(forall jleft((j,i,len)in E' ight),dp1_j),所以要按照拓扑序DP;(dp2)反之,要按照拓扑逆序DP。(如果你懒得写拓扑排序,也可以记忆化搜索)

这题还有个毒瘤的地方,就是要保留后(10)位(即(mod 10^{10})),在乘法的时候会到(10^{20}),爆unsigned long long。这时聪(rui)明(zhi)的读者可能会写高精度(毕竟只有最后一步才是乘法,不会TLE),但有个更巧妙的方法:利用乘法分配律,显然

[xymod10^{10}=left(left(10^5leftlfloordfrac x{10^5} ight floor+xmod10^5 ight)left(10^5leftlfloordfrac y{10^5} ight floor+ymod10^5 ight) ight)mod10^{10}=left(10^{10}leftlfloordfrac x{10^5} ight floorleftlfloordfrac y{10^5} ight floor+10^5leftlfloordfrac x{10^5} ight floorleft(ymod10^5 ight)+10^5left(xmod10^5 ight)leftlfloordfrac y{10^5} ight floor+left(xmod10^5 ight)left(ymod10^5 ight) ight)mod10^{10}=left(left(10^5leftlfloordfrac x{10^5} ight floor ight)left(ymod10^5 ight)+left(xmod10^5 ight)left(10^5leftlfloordfrac y{10^5} ight floor ight)+left(xmod10^5 ight)left(ymod10^5 ight) ight)mod10^{10}=left(left(xmod10^5 ight)y+left(10^5leftlfloordfrac x{10^5} ight floor ight)left(ymod10^5 ight) ight)mod10^{10} ]

这样最大是(10^5 imes10^{10}=10^{15})级别的,不会爆。

下面贴AC代码:(最近码风有了很大的改变)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
#define mp make_pair
#define X first
#define Y second
#define pb push_back
const int mod=10000000000ll,inf=1e18;
const int N=10000;
int n/*点数*/,m/*边数*/,qu/*数据组数*/;
vector<pair<int,int> > nei[N]/*原邻接表*/;
vector<int> dnei[N]/*新邻接表*/,rnei[N]/*新反邻接表*/;
int dis[N]/*到节点0的最短路长度*/;
bool vis[N]/*访问标记*/;
int ideg[N]/*新图中的入度*/;
void dijkstra(){//堆优化Dijkstra
	priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int> >,greater<pair<int,int> > > q;
	q.push(mp(0,0));
	for(int i=1;i<n;i++)dis[i]=inf;
	for(int i=0;i<n;i++)vis[i]=false;
	while(q.size()){
		int x=q.top().Y;
		q.pop();
		if(vis[x])continue;
		vis[x]=true;
		for(int i=0;i<nei[x].size();i++){
			int y=nei[x][i].X,len=nei[x][i].Y;
			if(dis[x]+len<dis[y])q.push(mp(dis[y]=dis[x]+len,y));
		}
	}
	//建新图
	for(int i=0;i<n;i++)dnei[i].clear(),rnei[i].clear();
	for(int i=0;i<n;i++)for(int j=0;j<nei[i].size();j++){
		int x=nei[i][j].X,len=nei[i][j].Y;
		if(dis[x]==dis[i]+len)dnei[i].pb(x),rnei[x].pb(i),ideg[x]++;
	}
}
vector<int> topo;//拓扑序
void toposort(){//拓扑排序
	queue<int> q;
	for(int i=0;i<n;i++)if(!ideg[i])q.push(i);
	topo.clear();
	while(q.size()){
		int x=q.front();
		q.pop();
		topo.pb(x);
		for(int i=0;i<dnei[x].size();i++){
			int y=dnei[x][i];
			ideg[y]--;
			if(!ideg[y])q.push(y);
		}
	}
}
int dp1[N]/*dp1[i]表示新图中路径0->i的个数*/,dp2[N]/*dp2[i]表示新图中路径i->j的个数之和*/;
int prod(int x,int y){//mod 10^5意义下的乘法
	int lx=x%100000,ly=y%100000;
	return (lx*y+(x-lx)*ly)%mod;
}
void prt(int x){//输出后10位
	vector<int> v;
	for(int i=1;i<=10;i++)v.pb(x%10),x/=10;
	for(int i=9;~i;i--)printf("%lld",v[i]);
}
void mian(){
	for(int i=0;i<n;i++)nei[i].clear();
	while(m--){
		int x,y,z;
		scanf("%lld%lld%lld",&x,&y,&z);
		nei[x].pb(mp(y,z));
	}
	dijkstra();
	toposort();
	for(int i=0;i<n;i++){//dp1,拓扑序
		int x=topo[i];
		dp1[x]=!x;
		for(int j=0;j<rnei[x].size();j++)
			(dp1[x]+=dp1[rnei[x][j]])%=mod;
	}
	for(int i=n-1;~i;i--){//dp2,拓扑逆序
		int x=topo[i];
		dp2[x]=1;
		for(int j=0;j<dnei[x].size();j++)
			(dp2[x]+=dp2[dnei[x][j]])%=mod;
	}
	while(qu--){
		int x;
		scanf("%lld",&x);
		prt(prod(dp1[x],dp2[x]));/*相乘得到总数*/puts("");
	}
}
signed main(){
//	freopen("C:\Users\chenx\OneDrive\桌面\txt.txt","r",stdin);
	while(~scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&qu))mian();
	return 0;
}

我做这题的时候打错了一个字母,把prod(int,int)函数里的ly=y%100000打成了ly=x%100000,导致我调了几个小时。。。哎,血的教训!

原文地址:https://www.cnblogs.com/ycx-akioi/p/ZOJ-3408.html