NOI2001年-食物链-并查集-解题报告

题目描述 Description

动物王国中有三类动物 A,B,C,这三类动物的食物链构成了有趣的环形。A吃B,B吃C,C吃A。   

现有N个动物,以1-N编号。每个动物都是A,B,C中的一种,但是我们并不知道它到底是哪一种。   

有人用两种说法对这N个动物所构成的食物链关系进行描述:   

第一种说法是“1 X Y”,表示X和Y是同类。   

第二种说法是“2 X Y”,表示X吃Y。   

此人对N个动物,用上述两种说法,一句接一句地说出K句话,这K句话有的是真的,有的是假的。当一句话满足下列三条之一时,这句话就是假话,否则就是真话。   

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。   

你的任务是根据给定的N(1<=N<=50,000)和K句话(0<=K<=100,000),输出假话的总数。

输入描述 Input Description

第一行是两个整数N和K,以一个空格分隔。   

以下K行每行是三个正整数D,X,Y,两数之间用一个空格隔开,其中 D 表示说法的种类。   

若D=1,则表示X和Y是同类。   

若D=2,则表示X吃Y。

输出描述 Output Description

只有一个整数,表示假话的数目。

样例输入 Sample Input

100 7

1 101 1

2 1 2

2 2 3

2 3 3

1 1 3

2 3 1

1 5 5

样例输出 Sample Output

3

数据范围及提示 Data Size & Hint

输入文件  

 对7句话的分析 100 7

1 101 1  假话

2 1 2    真话

2 2 3    真话

2 3 3    假话

1 1 3    假话

2 3 1    真话

 1 5 5    真话

NOI 2001 食物链(eat)

分析与解:最近刚刚做过一道叫“关押罪犯”的联赛题,偶然间又发现了这道题,仔细一想,发现这根本就是那道题做了一点点小变化而已,所以,没用多久很快就做出来了。看这道题,题目要求我们判假,如果我们用并查集来做这道题,应该何从下手呢?首先,很显然的是,我们必须维护一个点与点关系的集合,通过这个关系集合来判假。原始的并查集只能用于维护“属于同一类“的这种关系,但是这道题却还要求我们维护吃的关系,这样才能针对每一个给出的论断进行判断。维护属于同一组的这种信息很容易实现,但是又如何体现捕食的关系呢?稍加思考,可以这样来转化。针对每只动物,为他们分别创建三个元素,每个元素表示不同的种类信息(具体实现为i表示这只动物是A,i+N就表示是B,i+2*N就表示这只动物是C了),这样,就用N*3个元素来建立并查集,这样,种类信息便成功加进来了。再来,就是维护了。其实很简单,虽然不知道给出的每一个论断(这里指第二种)中,两只动物分别是什么种类的,但事实上无需知道,因为食物链是一个环,随便哪一点选作A都行,只要每种动物的相对关系不变就行。所以,我们把同一个集合中的所有元素都看做符合事实,由于加上了类型信息,所以吃的关系也能判断出来。如此一来,针对每一个论断直接判断是否矛盾,不矛盾,就更新集合,否则是假话,把计数变量加一就可以了。下面是具体的实现代码。前面的并查集代码都是我从书上抄过来的,只有路径压缩没有高度压缩(后者其实影响不大),然后,我把原来的递归采用了迭代的方式进行了优化,推荐有需要的同学可以这样写。

#include <cstdio>
#define MAX_N 200001
int par[MAX_N];
int n,k;
void init(int m) {
	for (int i=1;i<=m;i++) par[i]=i;
}
int find(int a) {
	if (par[a]==a) return a;
	int t=a;
	while (par[a]!=a) {
		a=par[a];
	}
	while (par[t]!=t) {
		int t2=t;
		t=par[t];
		par[t2]=a;
	}
	return a;
}
void unite(int a,int b) {
	a=find(a);
	b=find(b);
	if (a!=b) par[a]=b;
}
bool same(int a,int b) {
	return find(a)==find(b);
}
int main() {
	scanf("%d%d",&n,&k);
	init(n*3);
	int ans=0;
	for (int i=0;i<k;i++) {
		int d,x,y;
		scanf("%d%d%d",&d,&x,&y);
		if (x>n || y>n) {
			ans++;
			continue;
		}
		if (d==1) {
			if (same(x,y+n)||same(x,y+n*2)) {
				ans++;
			}
			else {
				unite(x,y);
				unite(x+n,y+n);
				unite(x+n*2,y+n*2);
			}
		}
		else {
			if (same(x,y)||same(x,y+n*2)) {
				ans++;
			}
			else {
				unite(x,y+n);
				unite(x+n,y+n*2);
				unite(x+n*2,y);
			}
		}
	}
	printf("%d\n",ans);
	return 0;
}
这道题这样就能解决了,最长耗时也就几十毫秒,完全没有问题。大家可以去POJ的1182题或者是CODEVS的1074题,如果大家不习惯POJ那种风格,那就推荐后者了。

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