AtCoderのABC
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ABC201-E Xor Distances
C#のソース
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
static string InputPattern = "InputX";
static List<string> GetInputList()
{
var WillReturn = new List<string>();
if (InputPattern == "Input1") {
WillReturn.Add("3");
WillReturn.Add("1 2 1");
WillReturn.Add("1 3 3");
//6
}
else if (InputPattern == "Input2") {
WillReturn.Add("5");
WillReturn.Add("3 5 2");
WillReturn.Add("2 3 2");
WillReturn.Add("1 5 1");
WillReturn.Add("4 5 13");
//62
}
else if (InputPattern == "Input3") {
WillReturn.Add("10");
WillReturn.Add("5 7 459221860242673109");
WillReturn.Add("6 8 248001948488076933");
WillReturn.Add("3 5 371922579800289138");
WillReturn.Add("2 5 773108338386747788");
WillReturn.Add("6 10 181747352791505823");
WillReturn.Add("1 3 803225386673329326");
WillReturn.Add("7 8 139939802736535485");
WillReturn.Add("9 10 657980865814127926");
WillReturn.Add("2 4 146378247587539124");
//241240228
}
else {
string wkStr;
while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
}
return WillReturn;
}
const long Hou = 1000000007;
struct EdgeInfoDef
{
internal long ToNode;
internal long Cost;
}
// 隣接リスト
static Dictionary<long, List<EdgeInfoDef>> mEdgeListDict = new Dictionary<long, List<EdgeInfoDef>>();
static long mRootNode;
static void Main()
{
List<string> InputList = GetInputList();
long[] wkArr = { };
Action<string> SplitAct = pStr =>
wkArr = pStr.Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
foreach (string EachStr in InputList.Skip(1)) {
SplitAct(EachStr);
long FromNode = wkArr[0];
long ToNode = wkArr[1];
long Cost = wkArr[2];
if (mEdgeListDict.ContainsKey(FromNode) == false) {
mEdgeListDict[FromNode] = new List<EdgeInfoDef>();
}
EdgeInfoDef WillAdd1;
WillAdd1.ToNode = ToNode;
WillAdd1.Cost = Cost;
mEdgeListDict[FromNode].Add(WillAdd1);
if (mEdgeListDict.ContainsKey(ToNode) == false) {
mEdgeListDict[ToNode] = new List<EdgeInfoDef>();
}
EdgeInfoDef WillAdd2;
WillAdd2.ToNode = FromNode;
WillAdd2.Cost = Cost;
mEdgeListDict[ToNode].Add(WillAdd2);
}
mRootNode = mEdgeListDict.Keys.Min();
List<JyoutaiDef> BFSResultList = ExecBFS();
long[] CostSumArr = BFSResultList.Select(pX => pX.CostSum).ToArray();
long Answer = DeriveAnswer(CostSumArr);
Console.WriteLine(Answer);
}
struct JyoutaiDef
{
internal long NodeID;
internal long CostSum;
}
// BFSを行い、各ノードの根からの最短距離を求める
static List<JyoutaiDef> ExecBFS()
{
var WillReturn = new List<JyoutaiDef>();
var Que = new Queue<JyoutaiDef>();
JyoutaiDef WillEnque;
WillEnque.NodeID = mRootNode;
WillEnque.CostSum = 0;
Que.Enqueue(WillEnque);
var VisitedSet = new HashSet<long>();
VisitedSet.Add(mRootNode);
while (Que.Count > 0) {
JyoutaiDef Dequeued = Que.Dequeue();
WillReturn.Add(Dequeued);
if (mEdgeListDict.ContainsKey(Dequeued.NodeID)) {
foreach (EdgeInfoDef EachEdge in mEdgeListDict[Dequeued.NodeID]) {
// 再訪防止
if (VisitedSet.Add(EachEdge.ToNode) == false) {
continue;
}
WillEnque.NodeID = EachEdge.ToNode;
// 加算ではなく排他的論理和を求める
WillEnque.CostSum = Dequeued.CostSum ^ EachEdge.Cost;
Que.Enqueue(WillEnque);
}
}
}
return WillReturn;
}
// 各ノードまでの最短距離のArrから、解を計算する
static long DeriveAnswer(long[] pCostSumArr)
{
long MaxBit = long.MinValue;
foreach (long EachCostSum in pCostSumArr) {
string BinStr = Convert.ToString(EachCostSum, 2);
MaxBit = Math.Max(MaxBit, BinStr.Length);
}
long Answer = 0;
for (long I = 1; I <= MaxBit; I++) {
long CurrBit = (1L << (int)(I - 1));
long CntOne = pCostSumArr.Count(pX => (pX & CurrBit) == 0);
long CntZero = pCostSumArr.Count(pX => (pX & CurrBit) > 0);
// 場合の数の積の法則
long CurrSum = CurrBit;
CurrSum %= Hou;
CurrSum *= CntOne;
CurrSum %= Hou;
CurrSum *= CntZero;
CurrSum %= Hou;
Answer += CurrSum;
Answer %= Hou;
}
return Answer;
}
}
解説
考察として、
根付き木として考えると、
ノード間の距離は、根からの経路同士の排他的論理和になります。
2を法としてのビット単位の足し算なので、
根からの共通箇所は、ダブルカウントされて0になるからです。
全てのノード対の総和を知りたいので、
ビットごとに、根から各ノードまでの経路の排他的論理和
が0になるノード個数と、1になるノード個数で
積の法則を使えば、解を求めることができます。