题目链接:https://zhixincode.com/contest/14/problem/D?problem_id=206
样例输入 1
5 5
1 2 1
1 3 1
2 4 1
2 5 1
1 5 1
样例输出 1
20
样例输入 2
5 10
1 2 1
1 3 2
1 4 3
1 5 4
2 3 5
2 4 6
2 5 7
3 4 8
3 5 9
4 5 10
样例输出 2
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题解:
首先,删除一条边不可能使得任意两座城市的最短距离变得更近,所以尽可能地多删除边不会有任何坏处,因此最后得到的道路系统应该就是一棵树。
(吉老师表示,这道题是生成树上状压dp的经典套路。我这只蒟蒻听得一愣一愣的,感觉自己dp确实太薄弱了……)
jls表示套路是:用 $dp[i][S]$ 来表示一棵子树的某些属性,这棵子树的所有节点组成点集 $S$,并且该子树以 $i$ 节点为根。
首先将要计算的 $\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=i+1}^{n} d(i,j)$ 转变成另一种计算方法,考虑一条边 $(u_i,v_i,w_i)$ 对这个答案的贡献;
考虑到一棵树上任意两个点间的路径都是唯一的,所以最短路就是唯一的那一条路径。因此一条边 $(u_i,v_i,w_i)$ 在 $\sum_{i=1}^{n} \sum_{j=i+1}^{n} d(i,j)$ 中被计算几次,就等于以这条边两端的两个子树内节点数的乘积。我们把这个值叫做这条边的贡献。
然后用 $dp[i][S]$ 表示在点集 $S$ 上构造了一棵根为 $i$ 的生成树,它的所有边的贡献之和是最大的。我们不需要关心树的具体结构,我们只要知道在点集 $S$ 上可以搞出一棵生成树,这棵树的复杂程度是最大就好了。
那么如何进行转移呢?很容易想到需要枚举子集,我们可以枚举 $S$ 的真子集 $T$,显然由于 $|T|<|S|$,所以对于任意的 $j \in T$,$dp[j][T]$ 肯定已经被计算好了;同样的,对于集合 $S-T$,对于任意的 $i \in S-T$,$dp[i][S-T]$ 肯定也是计算好了的。除非这是一个非法状态,换句话说即在原图上 $T$ 或者 $S-T$ 是不连通的。
那么,状态转移方程即:对于在原图中存在的 $\forall edge(i,j)$,其中 $i \in S-T, j \in T$,有 $dp[i][S] = max(dp[i][S],dp[j][T]+dp[i][S-T]+ w(i,j) \cdot |T| \cdot |n-T|)$。(这里有一个易错的点是误认为是 $dp[j][T]+dp[i][S-T]+ w(i,j) \cdot |T| \cdot |S-T|$,错误的理由是 $S$ 并不是全集 $V$)
注:这个状压dp涉及到枚举子集的运算, x = x & (x-) 是把 $x$ 二进制下最靠右的第一个 $1$ 变为 $0$, for(int t=s;t;t=(t-)&s){} 则可以枚举 $s$ 的子集 $t$,而对于 $s$ 的一个子集 $t$ 求其补集 $s_t$ 则可以用 s_t = s ^ t 。
AC代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=; int n,m;
ll mp[maxn][maxn];
ll dp[maxn][<<maxn];
vector<int> poi[<<maxn]; int main()
{
ios::sync_with_stdio();
cin.tie(), cout.tie(); cin>>n>>m;
for(int i=,u,v,w;i<=m;i++)
{
cin>>u>>v>>w;
mp[u][v]=mp[v][u]=(ll)w;
} memset(dp,-,sizeof(dp));
for(int s=;s<(<<n);s++)
{
for(int i=;i<=n;i++) if(s&(<<(i-))) poi[s].push_back(i);
if(poi[s].size()==) dp[poi[s].front()][s]=; //对于只有一个点的状态进行初始化
} for(int s=;s<(<<n);s++)
{
for(int t=(s-)&s;t;t=(t-)&s)
{
if(dp[poi[t].front()][t]==-) continue; //在原图上集合T不连通
if(dp[poi[s-t].front()][s-t]==-) continue; //在原图上集合S-T不连通
for(auto i:poi[s-t])
{
for(auto j:poi[t])
{
if(!mp[i][j]) continue;
ll T=poi[t].size();
dp[i][s]=max(dp[i][s],dp[j][t]+dp[i][s-t]+T*(n-T)*mp[i][j]);
}
}
}
} ll ans=;
for(int i=;i<=n;i++) ans=max(ans,dp[i][(<<n)-]);
cout<<ans<<endl;
}