【HEOI 2015】兔子与樱花

该博客讨论了HEOI 2015竞赛中的一道题目,涉及一棵有根树的节点权值问题。每个节点的权值不能超过子节点个数,目标是确定最多可以删除多少个节点。博主采用贪心算法进行分析,自底向上计算,对每个节点的子节点按代价排序,优先选择代价小的子节点,整个过程的时间复杂度为O(nlog2n)。

题目描述

有一棵 nn 个节点组成的有根树,根节点是编号为 0 的节点,每个节点有一个权值,这棵树必须保证每个节点上的权值与其子节点的个数之和均不超过 mm。你可以选择将一个节点删除,一个节点删除后其子节点全部变为其父节点的子节点,且该节点的权值也累加进其父节点中,求最多能删除多少个节点。n2000000

算法分析

对于每个节点,将其删除后对其父节点产生的代价为 val+soncnt1val+soncnt−1,考虑贪心,自底向上计算,对于每个节点将其子节点排序,取代价小的能放则放,时间复杂度 O(nlog2n)O(nlog2n)

代码实现

#include <cstdio>
#include <vector>
#include <algorithm>
const int maxn=2000005;
int n,m,c[maxn];
std::vector<int> g[maxn];
inline bool cmp(int x,int y) {return c[x]<c[y];}
int ans=0;
void solve(int x) {
    for(int i=0,end=g[x].size();i<end;++i) solve(g[x][i]);
    std::sort(g[x].begin(),g[x].end(),cmp);
    for(int i=0,end=g[x].size();i<end;++i) {
        int v=g[x][i];
        if(c[x]+c[v]-1<=m) {
            ++ans;
            c[x]+=c[v]-1;
        }
    }
}
int main() {
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=0;i<n;++i) scanf("%d",&c[i]);
    int cnt,x;
    for(int i=0;i<n;++i) {
        scanf("%d",&cnt);c[i]+=cnt;
        while(cnt--) {
            scanf("%d",&x);
            g[i].push_back(x);
        }
    }
    solve(0);
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}
### HEOI2016 和 TJOI2016 竞赛中的树相关数据结构问题 #### 1. 树链剖分的应用 对于涉及树的数据结构问题,树链剖分是一种非常有效的技术。通过将树分解成若干条重路径和轻边,可以在 \(O(\log n)\) 的时间复杂度内处理树上的查询和更新操作[^1]。 ```cpp void dfs1(int u, int f, int d) { fa[u] = f; dep[u] = d; siz[u] = 1; son[u] = 0; for (auto v : G[u]) { if (v == f) continue; w[v] = ++tot; top[tot] = v; dfs1(v, u, d + 1); siz[u] += siz[v]; if (siz[v] > siz[son[u]]) son[u] = v; } } ``` 此代码片段展示了如何利用深度优先搜索(DFS)来初始化树的相关属性,如父节点、深度、子树大小等,这些信息是后续实现树链剖分的基础。 #### 2. 动态开点线段树优化 针对某些特定场景下的动态区间修改查询需求,采用动态开点线段树能够有效降低空间消耗并提高效率。这种方法特别适用于值域较大而实际使用的范围较小的情况,在这类情况下静态分配内存可能导致浪费过多资源[^3]。 #### 3. 倍增算法求LCA 倍增法用于快速计算两点之间的最近公共祖先(Lowest Common Ancestor),其核心思想是在预处理阶段记录每个结点向上跳转\(2^i\)步后的父亲位置,从而使得每次查找的时间复杂度降为常数级别[^5]。 ```cpp for (int j = 1; j <= max_level; ++j) for (int i = 1; i <= n; ++i) dp[i][j] = dp[dp[i][j - 1]][j - 1]; // 查询u,v的lca while (dep[u] != dep[v]) { if (dep[u] < dep[v]) swap(u, v); for (int k = max_level; ~k; --k) if ((1 << k) & (dep[u] - dep[v])) u = dp[u][k]; } if (u == v) return u; for (int k = max_level; ~k; --k) if (dp[u][k] ^ dp[v][k]) u = dp[u][k], v = dp[v][k]; return dp[u][0]; ``` 这段代码实现了基于倍增原理的LCA查询功能,其中`max_level`表示最大可能跳跃次数,通常取值不超过20即可满足大多数情况的需求。
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