树的直径 树的重心

一棵树的直径就是这棵树上存在的最长路径。现在有一棵n个节点的树,现在想知道这棵树的直径包含的边的个数是多少?

如图所示的数据,这棵树的直径为(1-2-3-6-9)这条路径,包含的边的个数为4,所以答案是4。

Input

第1行:一个整数n,表示树上的节点个数。(1<=n<=100000) 第2-n行:每行有两个整数u,v,表示u与v之间有一条路径。(1<=u,v<=n)

Output

输出一个整数,表示这棵树直径所包含的边的个数。

Sample

InputcopyOutputcopy
10
1 2
2 3
3 4
3 5
3 6
3 7
3 10
6 8
6 9
4

 

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 1e5+10;
struct info{
	int to,nt;
}node[MAXN*2];
int pre[MAXN],cnt,ans;
void add(int x,int y)
{
	cnt++;
	node[cnt].to = y;
	node[cnt].nt = pre[x];
	pre[x] = cnt;
}
int dfs(int x,int fa)
{
	int res = 0,m1 = 0,m2 = 0;
	for(int i = pre[x];i;i = node[i].nt){
		int to = node[i].to;
		if(to == fa) continue;
		int d = dfs(to,x) + 1;
		res = max(res,d);
		if(d >= m1){
			m2 = m1;
			m1 = d;
		}
		else if(d > m2)
			m2 = d;
	}
	ans = max(ans,m1+m2);
	return res;
}
int main()
{
	int n,t1,t2;
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 1;i < n;i++){
		scanf("%d %d",&t1,&t2);
		add(t1,t2);
		add(t2,t1);
	}
	dfs(1,0);
	printf("%d",ans);
	return 0;
 } 

<think>好的,用户了解生成直径的定义和计算方法。首先,我需要确认生成直径结构中的定义。根据图论的知识,直径是指中最长的最短路径的长度,也就是中任意两个节点之间的最长距离。这个距离通常通过边的数量或权重来度量[^1]。 接下来,我需要考虑如何计算生成直径。常见的方法包括两次广度优先搜索(BFS)或深度优先搜索(DFS)。第一次BFS/DFS从任意节点出发找到最远的节点,第二次从该最远节点出发再找到最远节点,这两点之间的距离即为直径[^1]。另外,动态规划方法也可以用于计算,通过递归遍历每个节点的子最长路径来更新直径。 需要注意的是,如果生成是带权,边的权重会影响路径长度的计算,此时可能需要调整算法以考虑权重因素[^3][^4]。同时,用户提到的生成可能涉及网络中的生成协议(STP),虽然STP主要关注无环路径和端口选举[^2][^3],但生成直径计算在图论中的方法依然适用。 最后,要确保回答清晰,分步骤说明定义和计算方法,并举例帮助理解。同时,根据用户提供的引用,可能需要关联到的基本性质和路径开销的相关概念,但主要焦点应放在直径的计算上。</think>### 生成直径定义及计算方法 #### 1. 直径的定义 生成的**直径**是中任意两节点之间最长路径的长度。这里的路径长度可以指边的数量(无权)或边的权重之和(带权)[^1]。例如,在下图所示的中,节点A到节点D的路径是$A \rightarrow B \rightarrow C \rightarrow D$,若所有边权重为1,则直径为3(边数)或3(总权重)。 ``` A / \ B E / \ C D ``` #### 2. 计算方法 **方法一:两次BFS/DFS(适用于无权)** 1. 任选一节点(如A),通过BFS/DFS找到离它最远的节点(记为U)。 2. 从U出发再次进行BFS/DFS,找到离U最远的节点(记为V)。 3. U到V的路径长度即为直径。 **示例**: - 第一次从A出发,最远节点可能是D或E(假设为D)。 - 第二次从D出发,最远节点为E,路径$D \rightarrow B \rightarrow A \rightarrow E$,边数为3,即直径为3。 **方法二:动态规划(适用于带权)** 遍历所有节点,递归计算每个节点的子最长路径: - 对节点$v$,记录其子中两条最长路径的长度($max_1$和$max_2$)。 - 直径更新为$\max(\text{当前直径}, max_1 + max_2)$。 **示例**: - 节点B的子中,最长路径为$B \rightarrow C \rightarrow D$(权重总和假设为5+3=8)。 - 全局最长路径可能为另一分支(如$A \rightarrow E$),需比较后确定。 #### 3. 与生成协议(STP)的关联 在STP中,生成的路径选择依赖**根路径开销**(即到根桥的最小累计开销)[^4]。虽然STP主要关注无环拓扑,但生成直径会影响网络延迟。例如,若某生成的根桥到叶节点的路径开销为100(如10Mbps链路),则直径可能较大,需优化路径开销计算[^4]。
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