最近一直刷bzoj,没有开新专题,所以开了个新专题分治。
主要是刷到几道题要用分治,但不会,所以本蒟蒻决定入个门。
首先先看个qzc大神的论文:《分治算法在树的路径问题中的应用》
然后来到入门题:poj1741,题目大意详见论文。
Orz lishaozhe1024
我们随便找一点作为根,将无根树转化为有根树
那么树的路径分为两种 , 一种是经过树根的 , 另外一种是不经过树根
如果我们有办法求出路径经过树根的有多少对点 ,那么不经过树根的,只要递归子树就行了 , 这样问题就得到解决了
那么分治 , 我们先看如何分 ,在最坏的情况下,比如一条链的情况,我们可能要递归 N 次 , 这样的复杂度肯定不是我们想要的 。
那么如果避免这样的情况 , 就是在选择根的时候,我们选择这棵树的“重心”,所谓树的重心,就是这个点的所有子树的结点个数的最大值是最小的。
如何求树的重心 , 先dfs一遍,求出每个结点的子树的结点的最大值dp[i]和以这个结点为根的树的结点总和sum[i]。那么第二次dfs的时候,比较dp[i] 和 sum[root] - sum[i] 的最大值即可。
这样的分治策略 ,最坏情况的递归次数是 logN 的
然后看如何治 ,我们要求的是有多少点对的路径之和小于等于K,并且是经过根节点的。
那么我们先一遍dfs求出每个结点到根节点的距离 , 放在一个数组中 , 排完序之后 , 我们可以 two pointer 求出选两个数,和小于等于K的方案数( 复杂度为O(n) ) 。
这样求得的答案包括了两个顶点都来自同一子树的情况 , 这样就不经过根节点了, 所以我们要把这些情况减掉
我们只要对各个子树同样求一遍答案,减去即可。
假如排序我们用快排,那么整个算法的复杂度是 O( NlogNlogN )
代码:
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=10010;
const int M=50100;
int n,k;
struct node{
int x,y,z,next;
}sa[M];int len,first[N];
bool vis[N];
int ans,mi,mx[N],size[N],root,num;
void init()
{
memset(first,-1,sizeof(first));
memset(vis,0,sizeof(vis));
len=0;ans=0;
}
void ins(int x,int y,int z)
{
len++;
sa[len].x=x;
sa[len].y=y;
sa[len].z=z;
sa[len].next=first[x];
first[x]=len;
}
void dfssize(int x,int fa)
{
mx[x]=0;
size[x]=1;
for(int i=first[x];i!=-1;i=sa[i].next)
{
int y=sa[i].y;
if(!vis[y] && y!=fa)
{
dfssize(y,x);
if(size[y]>mx[x]) mx[x]=size[y];
size[x]+=size[y];
}
}
}
void dfsroot(int r,int u,int fa)
{
if(size[r]-size[u]>mx[u]) mx[u]=size[r]-size[u];
if(mx[u]<mi) mi=mx[u],root=u;
for(int i=first[u];i!=-1;i=sa[i].next)
{
int y=sa[i].y;
if(!vis[y]&&y!=fa) dfsroot(r,y,u);
}
}
int dis[N];
void dfsdis(int x,int d,int fa)
{
dis[++num]=d;
for(int i=first[x];i!=-1;i=sa[i].next)
{
int y=sa[i].y;
if(!vis[y]&&y!=fa) dfsdis(y,d+sa[i].z,x);
}
}
int cale(int u,int d)
{
int ret=0;
num=0;
dfsdis(u,d,0);
sort(dis+1,dis+1+num);
int l=1,r=num;
while(l<r)
{
while(dis[l]+dis[r]>k&&l<r) r--;
ret+=r-l;
l++;
}
return ret;
}
void dfs(int x)
{
mi=n;
dfssize(x,0);
dfsroot(x,x,0);
ans+=cale(root,0);
vis[root]=1;
for(int i=first[root];i!=-1;i=sa[i].next)
{
int y=sa[i].y;
if(!vis[y])
{
ans-=cale(y,sa[i].z);
dfs(y);
}
}
}
int main()
{
while(scanf("%d%d",&n,&k)!=EOF)
{
if(!n&&!k) break;//
init();
for(int i=1;i<n;i++)
{
int u,v,z;
scanf("%d%d%d",&u,&v,&z);//printf("!");
ins(u,v,z);
ins(v,u,z);
}
dfs(1);
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}
orz qzc
论文的第二题一脸懵逼,看了题解还是一脸懵逼。(我能怎么办,我也很绝望啊!)
于是强行理解了一波,觉得自己理解的太垃圾,所不写出来了,等我做多几道分治题再写。
奉上一个膜了N多神牛的代码:
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
const int MAXN=201000;
int n, k, head[MAXN], cnt, root, min1, ans;
int F[MAXN];
int G[MAXN];
int size[MAXN],color[MAXN],vis[MAXN],num[MAXN];
struct node
{
int u,v,w,next;
}edge[MAXN<<1];
struct N
{
int v, num, w;
}T[MAXN];
bool cmp(N x, N y)
{
return x.num<y.num;
}
void add(int u, int v, int w)
{
edge[cnt].v=v;
edge[cnt].w=w;
edge[cnt].next=head[u];
head[u]=cnt++;
}
void init()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
memset(color,0,sizeof(color));
memset(vis,0,sizeof(vis));
cnt=0;
}
void dfsroot(int u, int fa, int s)
{
int i, max1=-1;
for(i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(v==fa||vis[v]) continue ;
dfsroot(v,u,s);
max1=max(max1,size[v]);
}
max1=max(max1,s-size[u]);
if(min1>max1){
min1=max1;
root=u;
}
}
void dfssize(int u, int fa)
{
size[u]=1;
for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(v==fa||vis[v]) continue ;
dfssize(v,u);
size[u]+=size[v];
}
}
void getnum(int u, int fa)
{
num[u]=color[u];
for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(v==fa||vis[v]) continue ;
getnum(v,u);
num[u]=max(num[u],num[v]+color[u]);
}
}
void getG(int u, int fa, int dep, int val)
{
G[dep]=max(G[dep],val);
for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(v==fa||vis[v]) continue ;
getG(v,u,dep+color[v],val+edge[i].w);
}
}
void dfs(int u)
{
vis[u]=1;
int i, j;
for(i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(vis[v]) continue ;
dfssize(v,-1);
min1=INF;
dfsroot(v,-1,size[v]);
dfs(root);
}
int tot=0;
for(i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next){
int v=edge[i].v;
if(vis[v]) continue ;
getnum(v,-1);
T[tot].v=v;
T[tot].num=num[v];
T[tot].w=edge[i].w;
tot++;
}
sort(T,T+tot,cmp);
int lim=k-color[u];
for(i=0;i<=T[tot-1].num;i++) F[i]=-INF;
for(i=0;i<tot;i++){
for(j=0;j<=T[i].num;j++) G[j]=-INF;
getG(T[i].v,u,color[T[i].v],T[i].w);
if(i){
for(j=0;j<=T[i].num&&j<=lim;j++){
int tmp=min(lim-j,T[i-1].num);
if(F[tmp]==-INF) continue ;
ans=max(ans,F[tmp]+G[j]);
}
}
for(j=0;j<=T[i].num&&j<=lim;j++){
F[j]=max(F[j],G[j]);
if(j) F[j]=max(F[j],F[j-1]);
ans=max(ans,F[j]);
}
}
vis[u]=0;
}
int main()
{
int m, i, u, v, w, x;
while(scanf("%d%d%d",&n,&k,&m)!=EOF){
init();
for(i=0;i<m;i++){
scanf("%d",&x);
color[x]=1;
}
for(i=1;i<n;i++){
scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
add(u,v,w);
add(v,u,w);
}
ans=0;
dfssize(1,-1);
min1=INF;
dfsroot(1,-1,n);
dfs(root);
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}