[JSOI2008]最小生成树计数

mac2022-06-30  38

题意

求一张图不同的的最小生成树个数,对31011取模,满足\(n\leq 100,m\leq 1000,w\leq 1e9\) 且每种边权的边数不超过10

思路

定理:对于不同的最小生成树方案,相同边权的边数不变

证明(伪):假设比当前权值小的边都选择完了(不一定加进了最小生成树),那么当前权值为\(w\)的边一定要尽量的选,合并越多连通块越好。于是假设将当前权值的所有边加入可以合并\(k\)次连通块,由于有没有用的边存在,我们会将它们删掉,但仍然一定会保证这\(k\)次连通块合并仍然存在(前面说的加边越多越好),由于选择一条边即表示合并一次连通块,所以会选择\(k\)条边,显然这是一个定值

备注:其实从上面的证明中容易发现,\(k\)条边的每一种合理选择方案所影响的连通块状态应该是一致的(只要有一种方案使得\(a\)\(b\)相连,即使其他方案选择的边不同,也都会使\(a\)\(b\)相连)

法一:暴力枚举

于是,我们求出最小生成树中有权值相同的边的个数,对于每一种权值,我们对其进行dfs,找到k条有用的边,这样算作一种方案,由于权值相同的边不会超过10,所以复杂度不超过\(2^{10}\)

时间复杂度为\(O(2^{10}m)\)

Code

#include<bits/stdc++.h> #define N 1005 using namespace std; const int mod = 31011; int n,m,fa[N]; struct E {int u,v,w;} e[N]; struct Rgb {int l,r,v;} rgb[N]; int cnt,ans=1,sum,tot; template <class T> void read(T &x) { char c;int sign=1; while((c=getchar())>'9'||c<'0') if(c=='-') sign=-1; x=c-48; while((c=getchar())>='0'&&c<='9') x=x*10+c-48; x*=sign; } bool cmp(E a,E b) {return a.w<b.w;} int find(int x) {return fa[x] == x ? x : find(fa[x]);} void kruskal() { sort(e+1,e+m+1,cmp); for(int i=1;i<=m;++i) { if(e[i].w!=e[i-1].w) rgb[++cnt]=(Rgb){i,i,0}; else rgb[cnt].r=i; int fx=find(e[i].u),fy=find(e[i].v); if(fx!=fy) { fa[fx]=fy; rgb[cnt].v++; tot++; } } } void dfs(int choose,int col,int now) { if(now==rgb[col].r+1) { if(choose==rgb[col].v) ++sum; return; } dfs(choose,col,now+1); if(choose<rgb[col].v) { int fx=find(e[now].u),fy=find(e[now].v); if(fx!=fy) { fa[fx]=fy; dfs(choose+1,col,now+1); fa[fx]=fx;fa[fy]=fy; } } } int main() { read(n);read(m); for(int i=1;i<=n;++i) fa[i]=i; for(int i=1;i<=m;++i) read(e[i].u),read(e[i].v),read(e[i].w); kruskal(); if(tot<n-1) {cout<<0<<endl;return 0;} for(int i=1;i<=n;++i) fa[i]=i; for(int i=1;i<=cnt;++i) { sum=0; dfs(0,i,rgb[i].l); ans=ans*sum%mod; for(int j=rgb[i].l;j<=rgb[i].r;++j) { int fx=find(e[j].u),fy=find(e[j].v); if(fx!=fy) fa[fx]=fy; } } cout<<ans<<endl; return 0; }

法二:矩阵树定理

不会,留坑

矩阵树定理可以\((n^3)\)统计无向连通图的生成树个数

大概意思就是枚举边权i,将除了边权i之外的所有边全部加入图中,然后缩点,用矩阵树定理即可统计边权i的选择方案数,最后同样乘起来即可(口胡)

转载于:https://www.cnblogs.com/Chtholly/p/11426256.html

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