Codeforces1092C Tree with Maximum Cost

本文解析了CodeForces上的一道难题F,通过寻找树中一点,使该点到所有点的距离乘以各点权值之和最大。介绍了错误的重心思路及正确的递归深度优先搜索解法。

题目链接:http://codeforces.com/contest/1092/problem/F

题意:给出一棵有n个节点的树, 每个节点有一个正整数权值 a [ i ] a[i] a[i],每条边的长度为1,让你找一个点 v v v,使得 ∑ i = 1 n a [ i ] ∗ d i s ( i , v ) \sum_{i=1}^{n}{a[i] * dis(i,v)} i=1na[i]dis(i,v)的值最大( d i s ( i , v ) 是 i 到 v 的 距 离 dis(i,v)是i到v的距离 dis(i,v)iv)

思路:昨天晚上十二点多敲的时候真的呆,以为是类似求树的重心那样,找最大子树最大的那个点(树的重心是最大子树最小)。敲完试了下两个样例都过了,一交,wa on test3,巨尴尬=_=。
树重心只考虑了路径距离之和最小,没考虑到点的权值。今早想出来的解法是:先随便选一个基点v,求出 ∑ i = 1 n a [ i ] ∗ d i s ( i , v ) \sum_{i=1}^{n}{a[i] * dis(i,v)} i=1na[i]dis(i,v),然后从这个点开始往子树 d f s dfs dfs
如果把基点往子树移动,显然子树部分的所有点都少算了一次除子树外的所有点则多算了一次。只要预处理出子树的点权之和,就可以 O ( 1 ) O(1) O(1)转移。做一遍 O ( n ) O(n) O(n) d f s dfs dfs即可得出答案。

代码:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <vector>

using namespace std;
const int maxn = 200000 + 10;
int n, a[maxn];
vector<int> G[maxn];

int dis[maxn];
long long sum[maxn];

void dfs1(int u, int fa)
{
    dis[u] = dis[fa] + 1;
    sum[u] = a[u];
    for (auto v:G[u])
    {
        if (v == fa) continue;
        dfs1(v, u);
        sum[u] += sum[v];
    }
}

long long ans, tot;

void dfs2(int u, int fa, long long s)
{
    s = s - sum[u] + tot - sum[u];
    ans = max(s, ans);
    for (auto v:G[u])
    {
        if (v == fa) continue;
        dfs2(v, u, s);
    }
}

int main()
{
    scanf("%d", &n);
    int u, v;
    tot = 0;
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
    {
        scanf("%d", &a[i]);
        tot += a[i];
    }
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i)
    {
        scanf("%d%d", &u, &v);
        G[u].emplace_back(v);
        G[v].emplace_back(u);
    }
    dis[0] = -1;
    dfs1(1, 0);
    long long t = 0;
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        t += 1ll * a[i] * dis[i];//t是以1为基点的答案
    ans = t;
    for (auto v:G[1])
        dfs2(v, 1, t);
    printf("%lld\n", ans);
    return 0;
}
### 解决方案概述 对于给定的问题,在一维坐标系中有 N 个点,每个点具有特定的权重 w。如果两个点之间的距离大于它们各自权重之和,则这两个点之间可以建立一条边。目标是从这些点中找到最大数量的点使得任意两点间均存在边。 为了实现这一目的,可以通过构建不等式 Xi-Wi ≥ Xj+Wj 来确定有向图中的节点关系[^3]。具体来说: - 对于每一对不同的点 (Xi, Wi) 和 (Xj, Wj),当 Xi > Xj 并且 Xi - Wi >= Xj + Wj 成立时,表示从 j 到 i 存在一个方向。 - Xj| >= Wi + Wj 的判断过程。 基于上述分析,算法设计如下: 1. 创建一个新的数组 P[],其中存储的是经过变换后的数据对 (Xi + Wi, Xi - Wi)。 2. 将此新创建的数据集按照第二个分量升序排列;如果有相同的情况,则按第一个分量降序处理。 3. 初始化计数器 count=0 及当前最小右端点 cur_min_right=-∞。 4. 遍历排序后的列表: - 如果当前元素的第一个分量大于等于cur_min_right,则更新count并设置新的cur_min_right为该元素的第二分量。 5. 输出最终的结果即为所求的最大团大小。 以下是 Python 实现代码示例: ```python def max_clique(n, points): # 计算转换后的点集合 [(xi+wi, xi-wi)] transformed_points = sorted([(points[i][0]+points[i][1], points[i][0]-points[i][1]) for i in range(n)], key=lambda x:(x[1], -x[0])) result = 0 current_end = float('-inf') for start, end in transformed_points: if start >= current_end: result += 1 current_end = end return result ``` 通过这种方法能够有效地解决问题,并获得最优解。值得注意的是,这里采用了一种贪心策略来逐步增加符合条件的顶点数目,从而保证了结果是最优的。
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