E
【tree folding】
注:图片来源:http://codeforces.com/contest/765/problem/E
【题意】
给出一棵树,可以进行一种“合并”操作:对于一个节点v,若它有两条子树a,b,满足v到a中最远节点的距离等于到b中最远节点的距离,且b(b或a都一样啦)为一条单链,那么便可以把b链从图中删掉,现在,询问该树可否通过这种操作合并成一条链,若可以,输出这条链的最短长度;若不可以,输出-1。
【输入格式】
第一行:输入N,表示这棵树的节点个数。
接下来N-1行:每行输入u,v,表示u节点与v节点有一条边。
【输出格式】
仅一行:一个整数n,表示答案。
【数据范围】
2<=N<=2*10^5.
【样例】
input1:
6
1 2
2 3
2 4
4 5
1 6
1 2
2 3
2 4
4 5
1 6
output1:
3
input2:
7
1 2
1 3
3 4
1 5
5 6
6 7
1 2
1 3
3 4
1 5
5 6
6 7
output2:
-1
【题解】
首先,若一个点有两种以上长度的子链,那么这个图一定是无解的;
若有一个点有两种长度的子链,那么这个点若作为根,那么也是可行的,但这样的点有两个以上肯定就是不行的了。
我们通过拓扑排序,使这棵树由底往上依次“摘掉”叶子(其实意思就是由叶子往根宽搜),因为明显如果不处理子节点,父亲节点便没办法处理。
首先把所有度为1的点,即叶子节点加入队列,并在它的set的里加入”0“代表长度。
然后向它的父亲的set里加入当前的长度+1,若此时父亲的set里只有一个值而且已经”暴露“成为叶子(即所有儿子都处理过了),那么就把父亲放入队列里,否则就不处理,这里说明一下不处理的理由:1.儿子们没处理完,那肯定是没法计算的;2.儿子们都处理完了,但自己有两个以上的长度,那么它就是在向你表明:“我是要成为根的节点!”当然,海贼王只能有一个,根也是这样,所以做完BFS后,若有两个以上的节点有两条子链,那么就请回看第二段:这样是不按照基本法的,输出naive啊不对-1就好了。
最后看这条链的长度是多少,如果长度为偶数,那么它可以继续合并,直至不为偶数,那就是最小答案了。
【代码】
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<math.h>
#include<stdio.h>
#include<set>
#include<queue>
using namespace std;
const int N=200050;
int head[N],next[N*2],to[N*2],cnt;
bool vis[N];
set<int> s[N];
void add(int f,int t)
{
next[++cnt]=head[f];
to[cnt]=t;
head[f]=cnt;
}
int a,b;
int in[N];
queue<int> q;
int n;
void bfs()
{
for(int i=1;i<=n;i++)
if(in[i]==1)
q.push(i),s[i].insert(0);
while(!q.empty())
{
int now=q.front();
vis[now]=1;
q.pop();
for(int i=head[now];i!=-1;i=next[i])
{
int v=to[i];
if(vis[v])
continue;
s[v].insert((*s[now].begin())+1);
in[v]--;
if(in[v]==1&&s[v].size()==1)
q.push(v);
}
}
}
int ans=0,num2=0;
int main()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<n;i++)
scanf("%d%d",&a,&b),add(a,b),add(b,a),in[a]++,in[b]++;
bfs();
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(s[i].size()==0)
{
cout<<-1<<endl;
return 0;
}
if(s[i].size()>2)
{
cout<<-1<<endl;
return 0;
}
if(s[i].size()==1)
ans=max(ans,*s[i].begin());
if(s[i].size()==2)
ans=max(ans,*s[i].begin()+*s[i].rbegin()),num2++;
}
if(num2>1)
cout<<-1<<endl;
else
{
while(ans%2==0)
ans/=2;
cout<<ans<<endl;
}
}