1016: [JSOI2008]最小生成树计数 - BZOJ

浏览数：40 / 时间：2015年06月09日

Description

现在给出了一个简单无向加权图。你不满足于求出这个图的最小生成树，而希望知道这个图中有多少个不同的最小生成树。（如果两颗最小生成树中至少有一条边不同，则这两个最小生成树就是不同的）。由于不同的最小生成树可能很多，所以你只需要输出方案数对31011的模就可以了。
Input

第一行包含两个数，n和m，其中1<=n<=100; 1<=m<=1000; 表示该无向图的节点数和边数。每个节点用1~n的整数编号。接下来的m行，每行包含两个整数：a, b, c，表示节点a, b之间的边的权值为c，其中1<=c<=1,000,000,000。数据保证不会出现自回边和重边。注意：具有相同权值的边不会超过10条。
Output

输出不同的最小生成树有多少个。你只需要输出数量对31011的模就可以了。
Sample Input
4 6
1 2 1
1 3 1
1 4 1
2 3 2
2 4 1
3 4 1

Sample Output
8

网上的题解基本上没有证明（或许有，但是我没看见，然后懒得找了）

两个最小生成树的权值相同的边作用相同（连通情况）

我们可以用反证法

假设有两个最小生成树的权值相同的边作用不同，那么把最小的作用不同的权值找出来

然后我们把他们的连通情况合并（去环），需要的边肯定会变多，而且一定可以做到，相当于我们用多出来的边代替了权值比它大的边，那这与前面说的这是最小生成树矛盾

例：假设权值为1的边在一棵最小生成树里造成连通情况是（1,2）（3,4），在另一棵最小生成树里造成的连通情况是（1,4）（2,3）

那我们可以合并它们用权值为1的边做到（1,2,3,4）,来替换一条权值大于1的边，得到一颗权值更小的树

证毕.

所以我们记录每种权值的边所造成的连通情况记录下来，每个权值做一遍，乘起来就是答案（注意判断无解的情况）

  1 const
  2     maxn=105;
  3     maxm=1010;
  4     h=31011;
  5 var
  6     ans,n,m,l:longint;
  7     u,v,w:array[0..maxm]of longint;
  8     a:array[0..10,0..1024]of longint;
  9  
 10 procedure swap(var x,y:longint);
 11 var
 12     t:longint;
 13 begin
 14     t:=x;x:=y;y:=t;
 15 end;
 16  
 17 procedure sort(l,r:longint);
 18 var
 19     i,j,y:longint;
 20 begin
 21     i:=l;
 22     j:=r;
 23     y:=w[(l+r)>>1];
 24     repeat
 25       while w[i]<y do
 26         inc(i);
 27       while w[j]>y do
 28         dec(j);
 29       if i<=j then
 30       begin
 31         swap(u[i],u[j]);
 32         swap(v[i],v[j]);
 33         swap(w[i],w[j]);
 34         inc(i);
 35         dec(j);
 36       end;
 37     until i>j;
 38     if i<r then sort(i,r);
 39     if j>l then sort(l,j);
 40 end;
 41  
 42 function bit(x:longint):longint;
 43 begin
 44     if x=0 then exit(0);
 45     exit(bit(x-(x and -x))+1);
 46 end;
 47  
 48 procedure init;
 49 var
 50     i,k:longint;
 51 begin
 52     read(n,m);
 53     for i:=1 to m do
 54       read(u[i],v[i],w[i]);
 55     sort(1,m);
 56     for i:=0 to 1023 do
 57       begin
 58         k:=bit(i);
 59         inc(a[k,0]);
 60         a[k,a[k,0]]:=i;
 61       end;
 62 end;
 63  
 64 var
 65     f,f2,vis:array[0..maxn]of longint;
 66     xu:array[0..maxm]of longint;
 67     time:longint;
 68  
 69 function find(x:longint):longint;
 70 begin
 71     if vis[x]<>time then
 72     begin
 73       f[x]:=f2[x];
 74       vis[x]:=time;
 75     end;
 76     if f[x]=x then exit(x);
 77     f[x]:=find(f[x]);
 78     exit(f[x]);
 79 end;
 80  
 81 function find2(x:longint):longint;
 82 begin
 83     if f2[x]=x then exit(x);
 84     f2[x]:=find2(f2[x]);
 85     exit(f2[x]);
 86 end;
 87  
 88 function flag(x:longint):boolean;
 89 var
 90     i:longint;
 91 begin
 92     i:=0;
 93     while x>0 do
 94       begin
 95         inc(i);
 96         if x and 1=1 then
 97         begin
 98           if find(u[l+i])=find(v[l+i]) then exit(false);
 99           if (f[u[l+i]]<>f[v[l+i]])and(find2(u[l+i])=find2(v[l+i])) then exit(false);
100           f[f[u[l+i]]]:=f[v[l+i]];
101         end;
102         x:=x>>1;
103       end;
104     exit(true);
105 end;
106  
107 procedure work;
108 var
109     i,j,s,last:longint;
110 begin
111     ans:=1;
112     for i:=1 to n do
113       f2[i]:=i;
114     for i:=1 to m do
115       begin
116         if w[i]=w[i-1] then xu[i]:=xu[i-1];
117         if find2(u[i])<>find2(v[i]) then
118         begin
119           inc(xu[i]);
120           f2[f2[u[i]]]:=f2[v[i]];
121         end;
122       end;
123     for i:=1 to n-1 do
124       if find2(i)<>find2(i+1) then ans:=0;
125     for i:=1 to n do
126       f2[i]:=i;
127     l:=0;
128     last:=0;
129     for i:=1 to m do
130       if w[i]<>w[i+1] then
131       begin
132         s:=0;
133         while last<l do
134           begin
135             inc(last);
136             f2[find2(u[last])]:=find2(v[last]);
137           end;
138         for j:=1 to a[xu[i],0] do
139           begin
140             if a[xu[i],j]>=1<<(i-l) then break;
141             inc(time);
142             if flag(a[xu[i],j]) then inc(s);
143           end;
144         l:=i;
145         ans:=ans*s mod h;
146       end;
147     write(ans);
148 end;
149  
150 begin
151     init;
152     work;
153 end.