P4047 [JSOI2010]部落划分 方法记录
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:2

原题链接

[JSOI2010]部落划分

聪聪研究发现,荒岛野人总是过着群居的生活,但是,并不是整个荒岛上的所有野人都属于同一个部落,野人们总是拉帮结派形成属于自己的部落,不同的部落之间则经常发生争斗。只是,这一切都成为谜团了——聪聪根本就不知道部落究竟是如何分布的。

不过好消息是,聪聪得到了一份荒岛的地图。地图上标注了 \(n\) 个野人居住的地点(可以看作是平面上的坐标)。我们知道,同一个部落的野人总是生活在附近。我们把两个部落的距离,定义为部落中距离最近的那两个居住点的距离。聪聪还获得了一个有意义的信息——这些野人总共被分为了 \(k\) 个部落!这真是个好消息。聪聪希望从这些信息里挖掘出所有部落的详细信息。他正在尝试这样一种算法:

对于任意一种部落划分的方法,都能够求出两个部落之间的距离,聪聪希望求出一种部落划分的方法,使靠得最近的两个部落尽可能远离。

例如,下面的左图表示了一个好的划分,而右图则不是。请你编程帮助聪聪解决这个难题。

输入文件第一行包含两个整数 \(n\) 和 \(k\),分别代表了野人居住点的数量和部落的数量。

接下来 \(n\) 行,每行包含两个整数 \(x\),\(y\),描述了一个居住点的坐标。

输出一行一个实数,为最优划分时,最近的两个部落的距离,精确到小数点后两位。

样例输入 #1

4 2
0 0
0 1
1 1
1 0

样例输出 #1

1.00

样例输入 #2

9 3
2 2
2 3
3 2
3 3
3 5
3 6
4 6
6 2
6 3

样例输出 #2

2.00

数据规模与约定

对于 \(100\%\) 的数据,保证 \(2 \leq k \leq n \leq 10^3\),\(0 \leq x, y \leq 10^4\)。

推荐去看看这篇博客

下面是我的理解(以样例2为例)

解释

红线描绘出的是“最小生成树”的路径,旁边标的数字为两个居住点之间的路径长度,同一个色块覆盖的为一个部落。(最小生成树的画法不一定唯一,但对答案不影响)

可以看出来这道题使用了贪心的想法:即让小边尽量在一个部落中,让长边暴露在部落覆盖范围外。

且,由题目中“靠得最近的两个部落尽可能远离”可知,应当在最小生成树的基础上进行操作。

又由题知:n个居住点,k个部落,那么部落中的边数=\((n-1)-(k-1)\)。对所有的边从小到大排序,则第\((n-1)-(k-1)+1\)即第\(n-k+1\)条边为首条暴露在部落覆盖范围外的边,即我们所求的“靠得最近的两个部落之间的距离”。

以下为AC代码。为了方便理解,变量名与《算法竞赛进阶指南》P364 Kruskal模板统一。

点击查看代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
const int N=1000005;
struct rec
{
    int u,v;
    double dis;
}edge[N];
int fa[N],n,m,cnt;
bool operator < (rec a,rec b)
{
    return a.dis<b.dis;
}
int get(int x)
{
    if(x==fa[x]) return x;
    return fa[x]=get(fa[x]);
}
double a[N];
int x[N],y[N];
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%d%d",&x[i],&y[i]);
        fa[i]=i;
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<i;j++)
        {
            cnt++;
            edge[cnt].u=i;
            edge[cnt].v=j;
            edge[cnt].dis=(double)sqrt((x[i]-x[j])*(x[i]-x[j])+(y[i]-y[j])*(y[i]-y[j]));//计算距离
        }
    sort(edge+1,edge+cnt+1);
    int i=1,j=0;
    while(j<n-1)
    {
        int fu=get(edge[i].u);
        int fv=get(edge[i].v);
        double dis=edge[i].dis;
        if(fu!=fv)
        {
            fa[fu]=fv;
            j++;
            a[j]=dis;
        }
        i++;
    }
    printf("%.2lf",a[n-m+1]);
    return 0;
} 

参考

https://www.luogu.com.cn/blog/wyz598085788/solution-p4047

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