P1522 [USACO2.4] 牛的旅行 Cow Tours
题目描述
Farmer John 的农场里有很多 **牧区**。有的路径连接一些特定的牧区。**一片所有连通的牧区** 称为一个 **牧场**。但是就目前而言,你能看到至少有两个牧区通过任何路径都不连通。这样,Farmer John 就有 **多个** 牧场了。
John 想在牧场里添加 **恰好** 一条路径。对这条路径有以下限制:
一个牧场的 **直径** 就是牧场中 **最远** 的两个牧区的距离(本题中所提到的所有距离指的都是 **最短的距离**)。考虑如下的有 5 个牧区的牧场,牧区用 `*` 表示,路径用直线表示。每一个牧区都有自己的坐标:
```plain
(15,15) (20,15)
D E
*-------*
| _/|
| _/ |
| _/ |
|/ |
*--------*-------*
A B C
(10,10) (15,10) (20,10)
```
这个牧场的直径大约是 $12.07106$,最远的两个牧区是 A 和 E,它们之间的最短路径是 $A \to B \to E$。
这里是 John 的另一个牧场:
```plain
*F(30,15)
/
_/
_/
/
*------*
G H
(25,10) (30,10)
```
在这个例子中,他刚好有这两个牧场。John 将会在这两个牧场中各选一个牧区(即从 $\{A,B,C,D,E\}$ 中选择一个牧区,从 $\{F,G,H\}$ 中选择一个牧区),然后用一条路径将它们连起来,使得连通后这个新的更大的牧场的直径尽可能小。
注意,如果两条路径中途相交,我们不认为它们是连通的。只有两条路径在同一个牧区相交,我们才认为它们是连通的。
输入文件包括牧区、它们各自的坐标,还有一个如下的对称邻接矩阵:
```plain
A B C D E F G H
A 0 1 0 0 0 0 0 0
B 1 0 1 1 1 0 0 0
C 0 1 0 0 1 0 0 0
D 0 1 0 0 1 0 0 0
E 0 1 1 1 0 0 0 0
F 0 0 0 0 0 0 1 0
G 0 0 0 0 0 1 0 1
H 0 0 0 0 0 0 1 0
```
其他邻接表中可能直接使用行列而不使用字母来表示每一个牧区。输入数据中不包括牧区的名字。
输入文件 **至少** 包括两个不连通的牧区。
请编程找出一条连接属于两个 **不同牧场** 的牧区的路径,使得连上这条路径后,这个更大的新牧场的直径尽可能小。输出在所有合法的连接方案中,新牧场直径的最小值。
输入格式
无
输出格式
无
说明/提示
样例对应题目描述中的情况。
最优解是连接 C 牧区和 G 牧区,连接后图上只有一个牧场。这个牧场的直径为 $A \to B \to C \to G \to F$,长度约为 $22.071068$。可以证明不存在更优的方案。
USACO 2.4