POJ 1655 (树dp or 树重心)

本文介绍了树的重心算法,并提供了两种不同的实现方式。通过具体的代码示例,详细讲解了如何找到树的重心节点及其相关性质。

【题意】不解释了。

【解题方法】其实这题就是一个树的重心,我用两种方法写的,水题。

【AC 代码 1】

//树的重心
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 20005;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int head[maxn],tot,mx,mxcnt,n,siz[maxn];
int minn,minid;
void init(){
    memset(head,-1,sizeof(head));
    tot=0;
}
struct edge{
    int v,next;
}E[maxn*2];
void addedge(int u,int v){
    E[tot].v=v,E[tot].next=head[u],head[u]=tot++;
}
void dfs(int u,int fa)
{
    siz[u]=1;
    int he=-1;
    for(int i=head[u]; ~i; i=E[i].next){
        int v=E[i].v;
        if(v==fa) continue;
        dfs(v,u);
        siz[u]+=siz[v];
        he=max(he,siz[v]);
    }
    he=max(he,n-siz[u]);
    if(he<minn){
        minn=he;
        minid=u;
    }else if(he==minn&&minid<u){
        minid=u;
    }
    return ;
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        scanf("%d",&n);
        int u,v;
        init();
        for(int i=1; i<n; i++){
            scanf("%d%d",&u,&v);
            addedge(u,v);
            addedge(v,u);
        }
        minn=inf;
        dfs(1,-1);
        cout<<minid<<" "<<minn<<endl;
    }
    return 0;
}

【AC代码2】

//树形do
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 20010;
int head[maxn],tot,dp[maxn],siz[maxn],n;
struct edge{
    int v,next;
}E[maxn*2];
void init(){
    memset(head,-1,sizeof(head));
    tot=0;
}
void addedge(int u,int v){
    E[tot].v=v,E[tot].next=head[u],head[u]=tot++;
}
void dfs(int u,int fa){
    siz[u]=1,dp[u]=0;
    for(int i=head[u]; ~i; i=E[i].next){
        int v=E[i].v;
        if(v==fa) continue;
        dfs(v,u);
        dp[u]=max(dp[u],siz[v]);
        siz[u]+=siz[v];
    }
    dp[u]=max(dp[u],n-siz[u]);
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        scanf("%d",&n);
        init();
        for(int i=1; i<n; i++){
            int u,v;
            scanf("%d%d",&u,&v);
            addedge(u,v);
            addedge(v,u);
        }
        dfs(1,-1);
        int ans1=1,ans2=dp[1];
        for(int i=2; i<=n; i++){
            if(dp[i]<ans2){
                ans2=dp[i];
                ans1=i;
            }
        }
        cout<<ans1<<" "<<ans2<<endl;
    }
}


### POJ 的重心问题解法 的重心问题在POJ平台上的经典题目是 **POJ1655**。该问题的核心在于通过深度优先搜索(DFS)计算每个节点的子大小,并进一步确定删除某个节点后,剩余部分的最大子大小。最终目标是找到一个节点,使得删除该节点后,剩余的最大子大小最小。 以下是关于该问题的具体解法和代码实现: #### 问题描述 给定一棵,要求找到的重心。的重心定义为:删除某个节点后,所有生成的连通分量中,最大连通分量的节点数尽可能小。如果存在多个满足条件的节点,则输出编号最小的节点。 #### 解法思路 1. 使用 DFS 遍历整棵,计算每个节点的子大小 `son[u]`。 2. 在 DFS 过程中,对于每个节点 `u`,记录其所有子的最大节点数 `Max`。 3. 计算当前节点 `u` 的父节点延伸出去的节点数目 `n - son[u]`。 4. 确定当前节点 `u` 删除后,剩余的最大子大小 `tmp = max(Max, n - son[u])`。 5. 更新答案,选择使得 `tmp` 最小的节点作为重心。若 `tmp` 相等,则选择编号较小的节点。 #### 代码实现 以下是一个基于 C++ 的完整实现: ```cpp #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 20005; int head[N], top = 0; int n; int son[N]; int ans, point; struct Edge { int v, next; } edge[N * 2]; void init() { memset(head, -1, sizeof(head)); top = 0; memset(son, 0, sizeof(son)); ans = n + 1; // 初始化为一个较大值 } void addedge(int u, int v) { edge[top].v = v; edge[top].next = head[u]; head[u] = top++; } void dfs(int u, int fa) { son[u] = 1; int Max = 0; for (int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next) { int v = edge[i].v; if (v == fa) continue; dfs(v, u); son[u] += son[v]; Max = max(Max, son[v]); } int tmp = max(Max, n - son[u]); if (tmp < ans || (tmp == ans && u < point)) { ans = tmp; point = u; } } int main() { int T; scanf("%d", &T); while (T--) { init(); scanf("%d", &n); int u, v; for (int i = 1; i < n; i++) { scanf("%d%d", &u, &v); addedge(u, v); addedge(v, u); } dfs(1, -1); printf("%d %d\n", point, ans); } return 0; } ``` #### 关键点解释 1. **初始化**:使用 `init()` 函数清空全局变量,确保每次测试用例独立运行[^3]。 2. **边的存储**:采用邻接表存储的结构,便于快速访问每个节点的子节点。 3. **DFS 遍历**:通过递归方式计算每个节点的子大小,并更新最大子大小。 4. **结果更新**:在遍历过程中,实时更新最优解,确保最终答案满足题意。 #### 时间复杂度 - **DFS 遍历**:每个节点和边仅被访问一次,时间复杂度为 \(O(n)\)。 - **总复杂度**:对于多组测试数据,时间复杂度为 \(O(T \cdot n)\),其中 \(T\) 是测试用例数量,\(n\) 是节点数量。 ---
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