CodeForces - 1099D(树上贪心+DFS)

本文介绍了一种算法,用于解决给定有根树中,部分节点的累积权值被擦除的情况下,如何反推出所有节点的权值,以使总权值和最小。通过递归遍历树结构,利用已知节点的累积权值来推断未知节点的权值。

题意:

给出一棵有根树,根节点编号为 1,每个节点存在一个权值 a[x],同时还有一个 s[x]为从根节点到节点 x 这条路径上的所有节点的 a[x]之和。此时,擦除了所有深度为偶数的节点的 s[x](根节点深度为 1)。然后要求反推出所有节点的 a[x],使得所有节点的 a[x]之和最小。

思路:

对于叶子结点来说,权值为0就行。对于s为-1的结点来说,a[x]=s[fa]-s[x],要使得a[x]最小,那么s[x]要最大,但最大不能超过x的子结点的所有的s,所以s[x]=min(s[g[x][i])。对于s已经确定的结点来说,a[x]=s[fa]-s[x]即可。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define inf 0x3f3f3f3f
#define ll long long
const int maxn=200005;
const int mod=1e9+7;
const double eps=1e-8;
const double PI = acos(-1.0);
#define lowbit(x) (x&(-x))
vector<int> g[maxn];
int s[maxn],a[maxn],flag=1;
void dfs(int x,int fa)
{
    if(!flag)
        return ;
    if(s[x]==-1)
    {
        if(g[x].empty())
        {
            s[x]=s[fa],a[x]=0;
            return ;
        }
        int mn=inf;
        for(int i=0; i<g[x].size(); i++)
        {
            mn=min(s[g[x][i]],mn);
        }
        if(mn<s[fa])
        {
            flag=0;
            return ;
        }
        s[x]=mn,a[x]=s[x]-s[fa];
    }
    else
        a[x]=s[x]-s[fa];
    for(int i=0; i<g[x].size(); i++)
    {
        dfs(g[x][i],x);
    }
}
int main()
{
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    int n;
    cin>>n;
    for(int i=2; i<=n; i++)
    {
        int p;
        cin>>p;
        g[p].push_back(i);
    }
    for(int i=1; i<=n; i++)
        cin>>s[i];
    s[0]=0;
    flag=1;
    dfs(1,0);
    if(!flag)
    {
        cout<<-1<<endl;
        return 0;
    }
    ll ans=0;
    for(int i=1; i<=n; i++)
        ans+=a[i];
    cout<<ans<<endl;

    return 0;
}

 

<think>嗯,用户想要寻找关于树上差分的练习题。树上差分是处理树上路径修改的常用技巧,结合LCA(最近公共祖先)能高效解决子树和、路径覆盖等问题。首先梳理树上差分的核心知识点:最基本的两种是点差分和边差分。点差分用于更新结点信息,比如给路径(u,v)上所有点加值;边差分则用于更新边的信息。用户可能需要区分这两种应用场景。回顾引用内容,引用[1]提到二叉树是考试重点且容易拿分,引用[2]介绍了B树结构。虽然B树不是直接相关,但说明用户关注树形数据结构。引用[3][4]的代码示例(回文串和数对求和)表明用户需要算法实现能力,而引用[5]的大数据规模暗示要注重算法效率。用户明确要"练习题",需要优先提供典型题目。准备分成三个层次:基础类题目考察差分思想的理解,比如统计路径访问次数;综合类结合树链剖分或DFS序等知识;拓展类涉及树套树等高阶技巧。考虑到用户可能是算法竞赛选手或备考学生,题目来源优先选择知名OJ平台(CodeForces、洛谷),标注难度星级(★☆☆到★★★)方便选择。每个题目附带核心考点说明,比如"差分+LCA"或"边权转化点权"。同时准备补充学习资源链接,包括可视化动画解释差分操作,因为用户可能对"减2抵消"等操作直觉理解有困难。不过要注意引用[5]的数据规模提醒,避免推荐暴力解法的题目。最后考虑生成的相关问题要自然衔接:树形扩展(树链剖分)、关联算法(Tarjan求LCA)都是合理的延伸方向。特别加入树上双指针是因为引用[3]展示过双指针技巧,用户可能对这种组合题感兴趣。</think> 基于树上差分算法的核心考点及题型特点,以下是精选的练习题与分类指导(均需掌握差分标记的传递和LCA的结合应用): --- ### **一、基础应用类题目** 1. **「POJ 3417 Network」** - **题意**:给一棵树和额外 M 条边,切断一条树边和一条额外边使图不连通,求方案数。 - **考点**:边差分统计覆盖次数 - **关键点**:每条额外边对应树上路径 `(u, v)`,树边上差分值+1 - **难度**:★★☆ 2. **「洛谷 P3128 最大流」** - **题意**:树上点权修改,查询路径点权最大值。 - **考点**:点差分路径修改 + 线段树合并 / 树上倍增 - **技巧**:差分后DFS回溯时更新子树最大值 - **数据规模**:$N \leq 5 \times 10^4$(引用[5]提醒注意复杂度) - **难度**:★☆☆ --- ### **二、综合技巧类题目** 3. **「CodeForces 739B 子树查询」** - **题意**:每个节点的权值为$v_i$,查询节点 u 的子树中满足 $dist(u, v) \leq a_v$ 的节点数。 - **考点**:点差分 + 树上二分 + DFS- **差分实现**:从根到当前节点做差分,回溯时二分合法范围 - **难度**:★★★ 4. **「HDU 5452 最小割」** - **题意**:树加 M 条额外边,求最少删除边数使图不连通。 - **考点**:边差分 + 贪心 - **优化点**:仅删除差分值为1的树边(无冗余覆盖) - **数据要求**:$N, M \leq 2 \times 10^5$(参考引用[5]) - **难度**:★★☆ --- ### **三、高阶拓展类题目** 5. **「SDOI 2015 寻宝游戏」** - **题意**:动态维护树上的关键点集,求遍历所有点的最短路径。 - **考点**:虚树差分 + LCA - **技巧**:按DFS序排序后相邻点差分求和 - **思维提升**:理解虚树本质是路径压缩 - **难度**:★★★★ --- ### **▮ 树上差分核心模板代码(C++)** ```cpp // 边差分示例(给路径(u,v)所有边+val) void update_path(int u, int v, int val) { int lca = getLCA(u, v); diff[u] += val; diff[v] += val; diff[lca] -= 2 * val; // 边差分特性:抵消lca到根的增量 } // DFS回溯统计(边权->点权) void dfs(int u, int fa) { for (int v : tree[u]) { if (v == fa) continue; dfs(v, u); diff[u] += diff[v]; // 累加子树差分值 } } ``` --- ### **💡 学习建议** 1. **先导知识**:熟练掌握LCA的两种求法(倍增/Tarjan)(引用[2]强调自平衡树结构) 2. **实战技巧**: - **点差分**:路径修改 `diff[u] += val, diff[v] += val, diff[lca] -= val, diff[par[lca]] -= val` - **边差分**:将边权下放至子节点(如`u→v`的边权记在v上) 3. **复杂度验证**:差分本身$O(n)$,结合LCA后整体$O(n \log n)$(引用[5]注意大常数) > 附:扩展阅读 > - 《算法竞赛进阶指南》0x65节 - 树上差分与最近公共祖先 > - OI Wiki 差分专题:https://oi-wiki.org/basic/prefix-sum/
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