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問題 No.922 東北きりきざむたん
コンテスト
ユーザー noisy_noimin
提出日時 2019-11-08 22:49:40
言語 C++14
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 243 ms / 2,000 ms
コード長 5,530 bytes
コンパイル時間 1,534 ms
コンパイル使用メモリ 116,548 KB
実行使用メモリ 33,236 KB
最終ジャッジ日時 2024-09-15 02:00:07
合計ジャッジ時間 6,143 ms
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ソースコード

diff # 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <stack>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <climits>
#include <cassert>
#include <cstdint>
#include <numeric>
#include <bitset>
#include <functional>

using namespace std;

using ll =  long long;
using Pll = pair<ll, ll>;
using Pii = pair<int, int>;

constexpr ll MOD = 1000000007;
constexpr long double EPS = 1e-10;
constexpr int dyx[4][2] = {
    { 0, 1}, {-1, 0}, {0,-1}, {1, 0}
};
constexpr int N_MAX = 100000;

class UnionFind {
    public:
    int n;
    vector<int> par, rank, size;  //親, 深さ, その木の要素数

    UnionFind(int n): n(n) {
        for(int i=0;i<n;++i){
            par.push_back(i);
            rank.push_back(0);
            size.push_back(1);
        }
    }

    //根を求める
    int find(int x){
        if(par[x] == x){
            return x;
        }else{
            int p = find(par[x]);
            size[x] = size[p];
            return par[x] = p;
        }
    }

    //xとyの属する集合の併合
    void unite(int x, int y){
        x = find(x);
        y = find(y);
        if(x == y) return;
        
        size[x] += size[y];
        size[y] = size[x];
        if(rank[x] < rank[y]){
            par[x] = y;
        }else{
            par[y] = x;
            if(rank[x] == rank[y]) rank[x]++;
        }
    }

    //同じ集合に属するか否か
    bool are_same(int x, int y){
        return find(x) == find(y);
    }
};

vector<int> graph[N_MAX];
vector<ll> node_weight(N_MAX, 0), subtree_weight(N_MAX, 0);
vector<bool> used(N_MAX, false);
vector<int> airport(N_MAX, -1); // uf のあるグループに存在する空港の位置
int n, m, q;

ll dfs(int node, int par) {
    used[node] = true;
    for(int child: graph[node]) {
        if(child == par) continue;
        subtree_weight[node] += dfs(child, node);
    }
    subtree_weight[node] += node_weight[node];
    return subtree_weight[node];
}

int find_centroid(int node, int par, int root) {
    bool is_centroid = true;
    ll sum_subtree_weight = node_weight[node], biggest_child_weight = 0;
    int biggest_child = -1;
    for(int child: graph[node]) {
        if(child == par) continue;
        if(subtree_weight[child] > subtree_weight[root]/2) {
            is_centroid = false;
        }
        sum_subtree_weight += subtree_weight[child];
        if(biggest_child_weight < subtree_weight[child]) {
            biggest_child_weight = subtree_weight[child];
            biggest_child = child;
        }
    }
    if(subtree_weight[root] - sum_subtree_weight > subtree_weight[root]/2) is_centroid = false;
    if(is_centroid) return node;
    
    return (biggest_child != -1) ? find_centroid(biggest_child, node, root) : node;
}

class LowestCommonAncestor {
    public:
    int root, n, LOG_V_MAX = 30;
    vector<int> depth;
    vector<vector<int>> parent;

    LowestCommonAncestor(int root=0, int n=N_MAX): root(root), n(n) {
        depth.assign(n, -1);
        parent.assign(n, vector<int>(LOG_V_MAX, -1));
        for(int i=0;i<n;++i) {
            if(depth[i] == -1) dfs(i, -1, 0);
        }
        for(int j=1;j<LOG_V_MAX;++j) {
            for(int i=0;i<n;++i) {
                if(parent[i][j-1] == -1) continue;
                parent[i][j] = parent[parent[i][j-1]][j-1];
            }
        }
    }

    void dfs(int node, int par, int d) {
        depth[node] = d;
        parent[node][0] = par;
        for(int child: graph[node]) {
            int c = child;
            if(c == par) continue;
            dfs(c, node, d+1);
        }
    }

    int get_lca(int u, int v) {
        if(depth[u] > depth[v]) swap(u, v);
        int depth_diff = depth[v] - depth[u];
        for(int j=0;j<LOG_V_MAX;++j) {
            if(depth_diff & (1 << j)) {
                v = parent[v][j];
            }
        }
        if(u == v) return u;
        for(int j=LOG_V_MAX-1;j>=0;--j) {
            if(parent[u][j] != parent[v][j]) {
                u = parent[u][j];
                v = parent[v][j];
            }
        }
        return parent[u][0];
    }

    int get_dist(int u, int v) {
        return depth[u] + depth[v] - 2*depth[get_lca(u, v)];
    }
};


int main() {
    ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr);
    int u, v;
    cin >> n >> m >> q;
    UnionFind uf = UnionFind(n);
    for(int i=0;i<m;++i) {
        cin >> u >> v;
        --u; --v;
        graph[u].emplace_back(v);
        graph[v].emplace_back(u);
        uf.unite(u, v);
    }

    vector<Pii> qs(q);
    for(int i=0;i<q;++i){
        cin >> qs[i].first >> qs[i].second;
        --qs[i].first; --qs[i].second;
        if(!uf.are_same(qs[i].first, qs[i].second)) {
            ++node_weight[qs[i].first];
            ++node_weight[qs[i].second];
        }
    }

    for(int i=0;i<n;++i) {
        if(used[i]) continue;
        dfs(i, -1);
        int p = uf.find(i);
        airport[p] = find_centroid(i, -1, i);
    }

    LowestCommonAncestor lca = LowestCommonAncestor();

    ll ans = 0;
    for(int i=0;i<q;++i){
        tie(u, v) = qs[i];
        if(uf.are_same(u, v)) {
            ans += lca.get_dist(u, v);
        } else {
            // u から u 側の airport まで
            int airport_u = airport[uf.find(u)];
            int airport_v = airport[uf.find(v)];
            ans += lca.get_dist(u, airport_u);
            ans += lca.get_dist(v, airport_v);
        }
    }

    cout << ans << endl;
}
0