c++树的直径

一. 树的直径是什么?

给定一棵树,每条边上有边权,树上距离最远的两个点之间的距离叫树的直径。

 如图,图中的直径为5。

二.树的直径的求法

我们可以先任意取一点进行一遍dfs求出离它最远的点a,再以求出的那个点再进行一次dfs求出离它最远的点b,此时a,b之间的距离就是树的直径。

三.代码实现

#include<bits/stdc++.h>

#define int long long

using namespace std;

struct node {

    int x, len;

};

vector<node> v[210000];//树

int dist[210000], s, t;//dist是点的距离,s、t是树的直径的两个端点

void dfs(int dep, int fa, int sum) {

    dist[dep] = sum;//求出距离

    for (int i = 0; i < v[dep].size(); i++) {

    if (v[dep][i] != fa)

    dfs(v[dep][i], dep, sum + 1);//遍历下去

}

}

signed main() {

    int n;

    scanf("%d", &n);

    for (int i = 1; i < n; i++) {

        int x, y, t;

        x = read();

        y = read();
        
        t = read();

        v[x].push_back({y, t});

        v[y].push_back({x, t});

    }//建树

    dfs(1, 0, 0);

    for (int i = 1; i < n; i++) if (dist[i] > dist[s]) s = i;

    //第一次遍历,求出树的直径的一个端点

    dfs(s, 0, 0);

    for (int i = 1; i < n; i++) if (dist[i] > dist[t]) t = i;

    //第二次遍历,求出树的直径的另一个端点

    cout << dist[t];

    return 0;

}

奇环(Odd-Eulerian Tree)是一种特殊的有向图,它的特征是有奇数个顶点度为偶数,其余顶点的度为奇数。奇环直径是指从其中一个奇度顶点到另一个奇度顶点的最大简单路径长度。 要计算奇环直径,我们通常需要遍历整个图并维护两个变量:当前最短距离(shortestDistance),以及已知最长的距离(longestDistance)。我们可以使用深度优先搜索(DFS)结合回溯的方法来进行查找。 以下是一个简单的C++代码示例,假设你已经有了一个表示奇环邻接关系的边集`edges`,其中每个元素是一个`std::pair<int, int>`,代表从节点`u`指向节点`v`的一条边: ```cpp #include <vector> #include <queue> int diameterOfOddEulerianTree(const std::vector<std::pair<int, int>>& edges) { std::vector<int> degrees(edges.size(), 0); for (const auto& edge : edges) { degrees[edge.first]++; degrees[edge.second]++; } // 奇数度顶点集合 std::vector<int> oddDegreeVertices; for (int i = 0; i < degrees.size(); ++i) { if (degrees[i] % 2 == 1) { oddDegreeVertices.push_back(i); } } if (oddDegreeVertices.empty()) { // 如果没有奇度顶点,说明不是奇环 return -1; } int shortestDistance = 0; int longestDistance = INT_MIN; // 初始化最长距离为任意两个奇度顶点之间的距离 longestDistance = dfs(oddDegreeVertices[0], 0, edges); // 从最后一个奇度顶点开始,再尝试寻找更长的路径 dfs(oddDegreeVertices.back(), 0, edges, &longestDistance); return longestDistance; } // DFS辅助函数,返回起点到终点的最长路径 int dfs(int vertex, int currentDistance, const std::vector<std::pair<int, int>>& edges, int* longestDistance) { *longestDistance = std::max(*longestDistance, currentDistance); std::queue<std::pair<int, int>> q; q.push({vertex, currentDistance}); while (!q.empty()) { int u = q.front().first; int dist = q.front().second; q.pop(); for (const auto& edge : edges[u]) { int v = edge.first; if (dist + 1 < degrees[v]) { // 避免重复计数 dfs(v, dist + 1, edges, longestDistance); } } } return *longestDistance; } ``` 在这个代码中,`diameterOfOddEulerianTree`函数首先计算每个节点的度,然后找到所有的奇度顶点。接下来,它执行两次DFS,分别从第一个和最后一个奇度顶点开始,更新最长距离。请注意,这个实现假定输入是有效的,即图中的所有边都是相连的,并且没有自环。
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