食物链


题目描述

动物王国中有三类动物 A,B,C,这三类动物的食物链构成了有趣的环形。
A 吃 B,B 吃 C,C 吃 A。
现有 N 个动物,以 1∼N 编号。
每个动物都是 A,B,C 中的一种,但是我们并不知道它到底是哪一种。
有人用两种说法对这 N 个动物所构成的食物链关系进行描述:
第一种说法是 1 X Y,表示 X 和 Y 是同类。
第二种说法是 2 X Y,表示 X 吃 Y。
此人对 N 个动物,用上述两种说法,一句接一句地说出 K 句话,这 K 句话有的是真的,有的是假的。
当一句话满足下列三条之一时,这句话就是假话,否则就是真话。
当前的话与前面的某些真的话冲突,就是假话;
当前的话中 X 或 Y 比 N 大,就是假话;
当前的话表示 X 吃 X,就是假话。
你的任务是根据给定的 N 和 K 句话,输出假话的总数。

输入描述

第一行是两个整数 N 和 K,以一个空格分隔。
以下 K 行每行是三个正整数 D,X,Y,两数之间用一个空格隔开,其中 D 表示说法的种类。
若 D=1,则表示 X 和 Y 是同类。
若 D=2,则表示 X 吃 Y。

输出描述

只有一个整数,表示假话的数目。
1≤N≤50000
0≤K≤100000

示例

输入

100 7
1 101 1
2 1 2
2 2 3
2 3 3
1 1 3
2 3 1
1 5 5

输出

3

分析

如何去合适的表达动物之间的关系是本题的难点。借鉴并查集,通过其它元素来间接的得到两个元素的关系。

我们建立一个并查集,用这棵树来表示该集合间的关系,并维护元素到根节点的距离的数组。给出并查集中部分结构如下:

显然,该结构中任一动物与A的关系可由距离模三得出,而任意两个动物之间的关系则可由二者跟A的关系推出。

因此,此时所建立的并查集表示的是一组动物之间的关系,与传统并查集所表示的元素的分类完全不同,只是借用了并查集的操作与思想。

当出现两个不在同一并查集里的动物时,我们就可以合并这两个并查集,合并时要对距离数组进行修改以保持动物之间的关系不变。

诸多细节详见代码及注释。

AC代码


#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 50005;
int n, m;
int p[N], d[N];

int find(int x)
{
	if (p[x] != x)
	{
		int t = find(p[x]); //注意!!!
		d[x] += d[p[x]];	//若根节点到根节点的距离不是0
		p[x] = t;			//则每调用一次find d[x]都会变化 产生错误
	}
	return p[x];
}

int main()
{
	cin >> n >> m;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
		p[i] = i;
	int res = 0;
	while (m--)
	{
		int a, b, c;
		cin >> a >> b >> c;
		if (b > n || c > n)
		{
			res++;
			continue;
		}
		int pb = find(b);
		int pc = find(c);
		if (a == 1)
		{
			if (pb == pc && (d[b] - d[c]) % 3)
			{
				res++;
				continue;
			}
			if (pb == pc) //若两节点已在同一棵树中 则无需合并
				continue;
			p[pb] = pc;
			d[pb] = d[c] - d[b];
			/* 下面这种更新方式是错误的
			 * d[find(b)] = d[c] - d[b];
			 * 这一行将使根节点到根节点的距离不为0
			 * p[find(b)] = find(c);
			 * 而这一行在该情况下调用find将使整个并查集中的d数组出错*/
		}
		else
		{
			if (b == c)
			{
				res++;
				continue;
			}
			if (pb == pc && (d[b] - d[c] - 1) % 3)
			{
                /* 对(d[b] - d[c] - 1) % 3的解释
                 * d[b]和d[c]的大小关系未知,而C++中负数对
                 * 3取余的值可能是负数,因此将最终判定落在0上就很好*/
				res++;
				continue;
			}
			if (pb == pc)
				continue;
			d[pb] = d[c] - d[b] + 1;
			p[pb] = pc;
		}
	}
	cout << res << endl;
	return 0;
}

文章作者: Kong Aobo
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