BZOJ4753 [Jsoi2016]最佳团体 【树形背包】【二分】

本文介绍了一种结合浮点数二分法和动态规划算法解决特定树形结构问题的方法。该方法首先对最终答案进行二分猜测,接着使用动态规划求解在当前猜测值下是否可行。通过递归遍历获取节点访问序列,并基于此序列构建依赖背包问题,最终找到满足条件的最大权值。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目链接:https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=4753

题解:
对于最终答案进行浮点二分,对于每次的 mid m i d ,进行 dp d p
dp[i][j] d p [ i ] [ j ] 表示考虑到 dfs d f s 序 i i 个结点及所在子树,已经选了 j 个结点的最大权值( Σni=1(p[i]curs[i]) Σ i = 1 n ( p [ i ] − c u r ∗ s [ i ] ) ),后面的那一个式子每次二分可以先预处理一下。
注意到我们进行 dp d p 的时候需要按照字典序 dp d p ,所以可以先在二分之前 dfs d f s 一下。
接下来问题就变成了:要选若干个数,如果要选结点 i i 则必须要选i的左右祖先,这是一个依赖背包,每次 dp d p 的时候有两种情况:
(1) ( 1 ) i i 个点选:
dp[i+1][j+1]=max(dp[i+1][j+1],dp[i][j]+d[i]);
(2) ( 2 ) i i 个点不选:
dp[to[i]][j]=max(dp[to[i]][j],dp[i][j]);
其中 to[i] t o [ i ] 表示 dfs d f s 序第 i i 个点所在子树的dfs序的最后一个结点,这个可以在一开始 dfs d f s 的时候顺便预处理一下。
然后答案就是 dp[i][k+1] d p [ i ] [ k + 1 ] 是否存在一个 i i 使得dp[i][k+1]>=eps,注意到因为我这是用推的方法写 dp d p 的,所以答案就是 k+1 k + 1 而不是 k k
注意浮点数的精度,我用的eps是取到 1e7 1 e − 7

代码:

// by Balloons
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define mpr make_pair
#define debug() puts("okkkkkkkk")
#define rep(i,a,b) for(int (i)=(a);(i)<=(b);(i)++)

using namespace std;

typedef long long LL;

const int inf = 1 << 30;
const double eps=1e-7;

const int maxn=2505;
int k,n;
int s[maxn],p[maxn],r[maxn]; 
vector<int>tree[maxn];
int dfn[maxn],dfs_clock=0,to[maxn];
// dp[i][j] 表示考虑到第 i 个结点及所在子树,已经选了 j 个结点的最大权值(sigma (p[i]-cur*s[i])) 
double dp[maxn][maxn],d[maxn];

// 通过 dfs 预处理出 dfs序和 i 及所在子树能够最多到达的dfs序 
void dfs(int now){
    dfn[now]=dfs_clock++;
    for(int i=0;i<tree[now].size();i++){
        int u=tree[now][i];
        dfs(u);
    }
    to[dfn[now]]=dfs_clock;
}

int check(double cur){
    // dfs序为 i 的人所对应的权值 
    for(int i=1;i<=n;i++)d[dfn[i]]=1.0*p[i]-cur*s[i];
    // 0号结点一定需要选 
    for(int i=1;i<=n+1;i++)
        for(int j=0;j<=k+1;j++)dp[i][j]=-1e9;
    for(int i=0;i<=n;i++){
        for(int j=0;j<=min(i,k);j++){ 
            // 当前结点选,如果当前不是所在子树dfs序的最后一个结点,且父亲结点选过,就更新(加上权值) 
            if(to[i]!=i&&dp[i][j]!=-1e9)dp[i+1][j+1]=max(dp[i+1][j+1],dp[i][j]+d[i]);
            // 当前结点不选,就是直接更新到下一个非i子树的结点 
            if(dp[i][j]!=-1e9)dp[to[i]][j]=max(dp[to[i]][j],dp[i][j]); 
        }
    } 
    // 判断,如果有一种选法可以满足条件,就ok 
    for(int i=0;i<=n+1;i++)
        if(dp[i][k+1]>=eps)return 1;
    return 0;
}

int main(){
    scanf("%d%d",&k,&n);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d%d%d",&s[i],&p[i],&r[i]);
        tree[r[i]].push_back(i);
    }
    dfs(0);
    double l=0.0,r=10000.0,ans;
    while(l+eps<=r){
        double mid=(l+r)/2.0;
        if(check(mid)){
            ans=mid;
            l=mid;
        }else r=mid;
    }
    printf("%.3f\n",ans);

    return 0;
}
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