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The 21st Hunan Provincial Collegiate Programming Contest——2025-湖南省赛-A. Customized Shortest Path 题目 A. 定制最短路(分步 dp 拓展解决这个计数问题)

题目大意

题目描述
给定一个包含 nn 个顶点和 mm 条边的无向图。第 ii 条边连接顶点 uiu_iviv_i,其初始边权(遍历代价)为 wiw_i

你可以将所有边的边权同时增加一个非负实数 kk
请问:存在多少条从顶点 11 到顶点 nn 的不同路径,使得至少存在一个 kk 的值,能够让该路径成为从顶点 11 到顶点 nn 的最短路之一?

两条路径被认为是不同的,当且仅当它们包含的边数不同,或者在某一步经过了不同编号的边(即使连接的顶点相同)。
由于答案可能很大,请输出可能成为最短路的不同路径数量对 998244353998244353 取模后的结果。

输入格式
第一行包含一个整数 TT1T10001 \le T \le 1000),表示测试用例的数量。
每个测试用例的第一行包含两个整数 nnmm2n50002 \le n \le 50001m50001 \le m \le 5000),分别表示图的顶点数和边数。
接下来的 mm 行,每行包含三个整数 uiu_iviv_iwiw_i1ui,vin1 \le u_i, v_i \le n1wi1091 \le w_i \le 10^9),描述了一条连接 uiu_iviv_i、边权为 wiw_i 的无向边。
保证所有测试用例的 nn 之和不超过 50005000mm 之和不超过 50005000

输出格式
对于每个测试用例,输出一个整数,表示符合条件的路径数量对 998244353998244353 取模的值。

样例输入

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2 3 1
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2 5 2
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1 3 5
2 6 1
6 4 1
3 4 1
3 5 1
4 8 5
5 7 1
7 8 1

样例输出

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样例解释
以第一个测试用例为例,图中有 33 个顶点和 44 条边。
顶点 1122 之间有两条权值为 11 的平行边。
顶点 2233 之间有两条权值为 11 的平行边。
无论非负实数 kk 取何值,从 1133 的最短路径一定由一条连接 1,21, 2 的边和一条连接 2,32, 3 的边组成(共经过 22 条边,总权值为 2+2k2+2k)。包含边的组合情况共有 2×2=42 \times 2 = 4 种不同路径,因此答案为 44

对于第二个测试用例:
有三条从 1155 的主要路径方案:
路径一:直接走边 151 \leftrightarrow 5,包含 11 条边,初始总权值为 33。当所有边权增加 kk 时,该路径的总代价为 3+k3 + k
路径二:依次经过 1251 \leftrightarrow 2 \leftrightarrow 5,包含 22 条边,初始总权值为 1+2=31 + 2 = 3。当所有边权增加 kk 时,该路径的总代价为 3+2k3 + 2k
路径三:依次经过 13451 \leftrightarrow 3 \leftrightarrow 4 \leftrightarrow 5,包含 33 条边,初始总权值为 1+1+1=31 + 1 + 1 = 3。当所有边权增加 kk 时,该路径的总代价为 3+3k3 + 3k
可以发现,当 k=0k=0 时,这三条路径的总代价都是 33,均能够成为从 1155 的最短路。因此可能的路径总数为 33

对于第三个测试用例,答案经过相同的逻辑推导,共有 44 条路径有可能在某个 kk 值下成为最短路。

思路讲解

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vector<ll> mndis(N + 2, INF);
mndis[1] = 0;
vector<ll> cntRoute(N + 2);
// 起始值
cntRoute[1] = 1;
// 说白了,由于我们采用一维数组设计,因此就是滚动数组
// 如果开两维,就是有一维是 step
vector<ll> step_mndis(N + 2, INF), step_sp_cnt(N + 2);
for (int step = 1; step <= N - 1; ++step) {
// 在 step 步下,到达该点所需的最短路径长度
// 在 step 步下,到达该点的最短路径长度
vector<ll> lmndis(N + 2, INF), lcntRoute(N + 2);
for (int u = 1; u <= N; ++u) {
for (auto [to,w]: g[u]) {
if (mndis[u] + w > lmndis[to]) {
continue;
}
if (mndis[u] + w == lmndis[to]) {
lcntRoute[to] += cntRoute[u];
lcntRoute[to] %= mod;
continue;
}
if (mndis[u] + w < lmndis[to]) {
lcntRoute[to] = cntRoute[u];
// lcntRoute[to] %= mod;
lmndis[to] = mndis[u] + w;
}
}
}
swap(lcntRoute, cntRoute);
swap(lmndis, mndis);
step_mndis[step] = mndis[N];
step_sp_cnt[step] = cntRoute[N];
}

超出可能成为最小值的那些直线,可以使用凸包 O(n)O(n) 的解决,也可以使用 naive 的方法 O(n2)O(n^2) 解决。

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vector<Point> hull;
for (int step = 1; step <= N - 1; ++step) {
hull.push_back(Point(step, step_mndis[step]));
}
hull = make_convex_hull(hull, true);
ll ans = 0;
for (int i = 0; i < SZ(hull); ++i) {
auto [step,dummy] = hull[i];
if (i == 0) {
ans += step_sp_cnt[step];
ans %= mod;
continue;
}
// 我们只要下凸包
if (dummy > hull[i - 1].y) {
break;
}
ans += step_sp_cnt[step];
ans %= mod;
}

AC代码

AC
https://qoj.ac/submission/2147487
AC
https://codeforces.com/gym/106139/submission/367332908

心路历程(WA,TLE,MLE……)

感觉最近的 ai 属于是纯纯傻逼啊,这么简单的 bfs 都不会,非要用 dp,真的是纯纯傻逼,问题是 dp 很难解决这个问题!!!

也不能说是他们的问题。

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