libreoj 10069 「一本通 3.1 练习 4」Tree 题解

这是一篇关于图论问题的博客,探讨如何在限制白边数量为k的情况下,构建一棵权值最小的树。通过二分法调整白边的附加权值x,以找到使总权值和最小的解决方案。关键在于理解边权和与白边数量的关系,以及正确计算最终答案。

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题意简述

一个图有 n n n 个点 m m m 条边,每个边是白色或黑色。生成一棵树使得白边的数量恰好是 k k k,并且边权和最小。输出最小的边权和。

1 ≤ n , m ≤ 1 0 5 1\le n,m\le 10^5 1n,m105,边权在 [ 1 , 100 ] [1,100] [1,100] 之间

思路

我们在跑朴素的 Kruskal 的时候,把每个白边都调的贵一点,或者便宜一点。把白边弄便宜的时候,就会多选几个白边,反之就会少选几个白边。

所以我们二分一个附加权值 x x x,可正可负。每个白边的权值都 +=x 。如果这样选出来的白边数量 ≤ k \le k k,那么 x x x 应该更小一点(整便宜点,让我们可以多选几个),否则 x x x 应该更大一点(同理)。

那么最后的答案就是 s u m − k × x sum-k\times x sumk×x。 ( s u m sum sum 为附加值为 x x x 时的最小生成树)
注意!是 s u m − k × x sum-k\times x sumk

### 关于一本 5.3 练习 1 数字游戏的题解 #### 题目概述 数字游戏常涉及计算满足某些条件的整数数量。这类问题的核心在于过动态规划或组合计数的方法来高效解决大范围内的统计问题。 #### 解决方案解析 对于此类问题,可以过预处理每一位上的可能情况并利用前缀和的思想快速查询区间内符合条件的数字总数[^2]。以下是具体实现方法: 1. **状态定义** 定义 `f[i][j]` 表示长度为 `i` 的数字中最高位为 `j` 的合法数字数目。这里的合法性可以根据题目中的特定约束调整。 2. **转移方程** 对于任意一位数字,其后续位的选择依赖于当前位的数值。因此可以构建如下递推关系: \[ f[i][j] = \sum_{k=j}^{9}{f[i-1][k]} \] 这里的核心思想是对每一位进行分解,并逐步累加所有可能性。 3. **边界条件** 当只有一位时,所有的数字均有效(假设无其他特殊限制),故初始化为: ```cpp for(int i=0;i<=9;i++) { f[1][i] = 1; } ``` 4. **查询函数设计** 查询某个范围内符合条件的数字总数时,需分别考虑以下几种情形: - 小于目标数字的部分; - 等于目标数字的部分; - 大于目标数字的部分。 结合上述三种情况进行综合判断即可得出最终结果。 #### 实现代码 下面是基于 C++ 编写的完整程序框架: ```cpp #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int maxn = 20; #define LL long long LL f[maxn][maxn]; int a, b, p[maxn], n; // 计算不大于x的合法数字个数 LL get_(int x) { n = 0; LL sum = 0; // 提取x的各位数字存入数组p[] for (int y = x; y; y /= 10) p[++n] = y % 10; // 枚举长度小于x的情况 for (int i = 1; i < n; ++i) for (int j = 1; j < 10; ++j) sum += f[i][j]; // 枚举长度等于x且高位小于x的情况 for (int j = 1; j < p[n]; ++j) sum += f[n][j]; // 枚举长度等于x且若干高位相等且小于x的情况 for (int i = n, mi = 0; i >= 1; --i) { if (p[i - 1] < p[i]) break; mi = max(mi, p[i]); for (int j = mi; j < p[i - 1]; ++j) sum += f[i - 1][j]; } return sum; } int main() { // 初始化dp表 for (int i = 0; i <= 9; ++i) f[1][i] = 1; for (int i = 2; i <= 12; ++i) for (int j = 1; j < 10; ++j) for (int k = j; k < 10; ++k) f[i][j] += f[i - 1][k]; while (~scanf("%d%d", &a, &b)) printf("%lld\n", get_(b + 1) - get_(a)); return 0; } ``` 该代码片段主要完成了以下几个功能模块的设计与实现:动态规划表格填充、辅助函数编写以及主流程控制逻辑构造。 --- #### 总结 过对状态的有效划分及合理运用记忆化搜索技术,能够显著提升算法效率,在面对大规模数据输入场景下表现出良好的适应能力[^2]。 问题
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