跳步祖宗数组 fa : fa [ i ] [ 20 ] 表示从当前位置向上跳 2^ j 次方步后所在的点的代号。
深度数组 depth[ i ] : 表示当前的点的深度。(用于比较两点位置。
跳步祖宗数组需要预处理:(dfs
for(int i = 1; i <= n; i ++)
{
if(!st[i]) // 挨个, 防止有不连通的块没有遍历到;
{
depth[i] = 1;
dfs(i);
}
}
void dfs(int x)
{
st[x] = true;
for(int i = h[x]; i != -1; i = ne[i])
{
int y = e[i];
if(b[y]) continue;
st[y] = true;
depth[y] = dep[x] + 1;
f[y][0] = x; // y 的 2 的 0 次方个祖宗是 x
dfs(y);
}
return;
}
对于跳步祖宗数组 :
递推关系: fa[ i ] [ j ] = fa [ f [ i ] [ j - 1] ] [ j - 1] ; ( i 的第 2 ^ j 次方个祖宗 是 i 的第 2 ^ j - 1 个祖宗的 第 2 ^ j - 1 个祖宗。
例题: [NOIP2013]货车运输 - 题库 - 计蒜客 (jisuanke.com)
lca 部分:
lca(int x, int y)
{
if(find(x) != find(y)) return -1; // 不连通。
int ans = inf;
if(depth[x] > depth[y]) swap(x, y); // 先处理更深的。
for(int i = 20; i >= 0; i -- ) // 从远处开始跳。
{
if(depth[fa[y][i]] >= depth[x])
{
ans = min(ans, min[y][i]);
y = fa[y][i];
}
}
if(x == y) return ans;
for(int i = 20; i >= 0; i -- )
{
if(fa[x][y] != fa[y][i]) // 同时跳。
{
ans = min(ans, min(minn[x][i], minn[y][i]));
x = fa[x][i];
y = fa[y][i];
}
}
return ans;
}
ac:
int h[N], ne[N], e[N], idx;
int w[N];
int f[N];
int fa[N];
int depth[N];
struct edges
{
int x, y, w;
}edge[N];
bool cmp(const edges &a, const edges &b)
{
return a.w > b.w;
}
void kruskal()
{
sort(edge + 1, edge + 1 + m, cmp);
for(int i = 1; i <= n; i ++)
f[i] = i;
for(int i = 1; i <= m; i ++)
{
int xx = edge[i].x, yy = edge[i].y;
int ww = edge[i].w;
if(find(xx) != find(yy))
{
f[find(xx)] = find(yy);
add(xx, yy, ww);
add(yy, xx, ww);
}
}
return;
}
void dfs(int x)
{
st[x] = true;
for(int i = h[x]; i != -1; i = ne[i])
{
int y = e[i];
if(st[y]) continue;
st[y] = true;
depth[y] = depth[x] + 1;
fa[y][0] = x;
minn[y][0] = w[i];
dfs(y);
}
return;
}
lca(int x, int y)
{
if(find(x) != find(y)) return -1; // 不连通。
int ans = inf;
if(depth[x] > depth[y]) swap(x, y); // 先处理更深的。
for(int i = 20; i >= 0; i -- ) // 从远处开始跳。
{
if(depth[fa[y][i]] >= depth[x])
{
ans = min(ans, min[y][i]);
y = fa[y][i];
}
}
if(x == y) return ans;
for(int i = 20; i >= 0; i -- )
{
if(fa[x][y] != fa[y][i]) // 同时跳。
{
ans = min(ans, min(minn[x][i], minn[y][i]));
x = fa[x][i];
y = fa[y][i];
}
}
return ans;
}
void solve()
{
cin >> n >> m;
memset(h, -1, sizeof h);
for(int i = 1; i <= m; i ++)
{
scanf("%d%d%d", &edge[i].x, &edge[i].y, &edge[i].w);
}
kruskal();
for(int i = 1; i <= n; i ++)
{
if(!st[i])
{
depth[i] = 1;
dfs(i);
}
}
for(int i = 1; i <= 20; i ++)
for(int j = 1; j <= n; j ++)
{
fa[j][i] = fa[fa[j][i - 1]][i - 1];
minn[j][i] = min(min[[j][i - 1]][i - 1], min[j][i]);
}
cin >> q;
while(q --)
{
int x, y;
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%d\n", lca(x, y));
}
return;
}