2021牛客寒假算法基础集训营4 F. 魏迟燕的自走棋

链接

https://ac.nowcoder.com/acm/contest/9984/F

题意

$n$ 个人,$m$ 个物品,每个物品有一个权值,每个物品可以分给 $1$ 或 $2$ 个人。

物品和人是一对一的关系,请问如何分配能使权值和最大?

思路

将物品当做边,若可分配给两个人,则这两个人为这条边的两个顶点,否则为一个自环。

每条边只能匹配一个点,我们要做的是尽量让更多的点都有一条匹配边,并使边权和最大。

我们可以用并查集维护,在并查集中每个集合相当于一棵树。

两棵树合并仍然是一棵树,总存在一个点没有匹配边。

在一棵树中加入一条边,变为基环树,每个点都有一条匹配边。

基环树与树合并仍然是基环树。

因此可以按照边权从大到小考虑:

  • 两个点在一个集合:
    • 该集合为树,加入一条边,每个点都能匹配一条边,变为基环树;
    • 该集合为基环树,无法加入边,因为每个点都能匹配一条边。
  • 两个点不在一个集合:
    • 两个集合都为树,加入一条边仍然为树;
    • 一个集合为树,一个集合为基环树,加入一条边,每个点都能匹配一条边,合并后为基环树;
    • 两个集合都为基环树,无法加入边,因为每个点都能匹配一条边。

按照上述策略,只要能够加入边,那么这条边必被选。

设这条边权较大的边为 $e$,两个顶点为 $u,v$,假设按照上述策略,在能够加入边 $e$ 的情况下,没有加入边 $e$:

  • $u$ 所在集合为树,$v$ 所在集合为树,加入边 $e$ 能够多一个点匹配一条边,边权和变大;
  • $u$ 所在集合为树,$v$ 所在集合为基环树,加入边 $e$ 能够多一个点匹配一条边,边权和变大;
  • $u$ 所在集合为基环树,$v$ 所在集合为基环树,从环中去掉边权最小的边,加入边 $e$,仍然为基环树,边权和变大。

因此,只要能够加入边,那么这条边必被选。

代码

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#include <bits/stdc++.h>
#define SZ(x) (int)(x).size()
#define ALL(x) (x).begin(),(x).end()
#define PB push_back
#define EB emplace_back
#define MP make_pair
#define FI first
#define SE second
using namespace std;
typedef double DB;
typedef long double LD;
typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef pair<int,int> PII;
typedef vector<int> VI;
typedef vector<PII> VPII;
//head
const int N=1e5+5;
int n,m,fa[N];
LL res;
bool st[N];
struct E {
int u,v,w;
E() {}
E(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w) {}
bool operator < (const E &T) const {
return w>T.w;
}
};
vector<E> e;
int find(int x) {
return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]);
}
void merge(int x,int y,int v) {
int tx=find(x),ty=find(y);
if(st[tx]&&st[ty]) return;
res+=v;
if(st[tx]&&!st[ty]) fa[ty]=tx;
else if(!st[tx]&&st[ty]) fa[tx]=ty;
else if(tx==ty) st[tx]=true;
else fa[tx]=ty;
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++) {
int k,u,v,w;
cin>>k>>u;
if(k==2) cin>>v;
cin>>w;
if(k==1) e.EB(u,u,w);
else e.EB(u,v,w);
}
sort(ALL(e));
for(int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
for(auto x:e) merge(x.u,x.v,x.w);
cout<<res<<'\n';
return 0;
}