ZOJ 3826 Hierarchical Notation(2014 牡丹江 B,树的直径+二分)

在Marjar大学的美丽和平静环境中,通过构建一条连接所有建筑物的唯一路径,并利用二分搜索算法,找出最佳的两座建筑作为消防站的位置,以确保在发生火灾时,消防员能够尽快到达现场。
Building Fire Stations

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Marjar University is a beautiful and peaceful place. There are N buildings andN - 1 bidirectional roads in the campus. These buildings are connected by roads in such a way that there is exactly one path between any two buildings. By coincidence, the length of each road is 1 unit.

To ensure the campus security, Edward, the headmaster of Marjar University, plans to setup two fire stations in two different buildings so that firefighters are able to arrive at the scene of the fire as soon as possible whenever fires occur. That means the longest distance between a building and its nearest fire station should be as short as possible.

As a clever and diligent student in Marjar University, you are asked to write a program to complete the plan. Please find out two proper buildings to setup the fire stations.

Input

There are multiple test cases. The first line of input contains an integer T indicating the number of test cases. For each test case:

The first line contains an integer N (2 <= N <= 200000).

For the next N - 1 lines, each line contains two integers Xi andYi. That means there is a road connecting building Xi and buildingYi (indexes are 1-based).

Output

For each test case, output three integers. The first one is the minimal longest distance between a building and its nearest fire station. The next two integers are the indexes of the two buildings selected to build the fire stations.

If there are multiple solutions, any one will be acceptable.

Sample Input
2
4
1 2
1 3
1 4
5
1 2
2 3
3 4
4 5
Sample Output
1 1 2
1 2 4

题目大意:
给你一棵树,每条边边权都是1,找2个不同的哨兵点,使得所有的点到最近的哨兵点的距离的最大值最小。
解题思路:
由于是求最大值最小问题,那么一般会想到二分答案求解。
那么问题来了,二分一个答案之后如果安放这两个点的位置。考虑到树的直径。由于是最大值,所以这两个点到两个直径端的距离 应该等于二分的答案X.然后在判断其他点
到这2个点的距离的最大值。如果小于等于X的话 说明X满足答案。否则X不满足 那么再小的也不满足。


#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <queue>
#define MOD 1000000007
#define eps 1e-8
#define maxn 200000+10
#define maxm 400000+10


using namespace std;

struct Edge
{
    int from,to,next;
}es[maxm];
int cnt,p[maxn];
int pre[maxn];

void add(int x,int y)
{
    es[cnt].from = x;
    es[cnt].to = y;
    es[cnt].next=  p[x];
    p[x] = cnt++;
}

int dis[maxn];
int used[maxn];

void init()
{
    memset(p,-1,sizeof p);
   // memset(used,0,sizeof used);
    cnt = 0;
}
int n,st,en;
int maxlen;

void bfs(int u)
{
    memset(used,0,sizeof(used));
    memset(dis,0x7F,sizeof(dis));
    dis[u]=0;
    used[u]=1;
    queue<int>q;
    q.push(u);
    while(!q.empty())
    {
        u=q.front();
        q.pop();
        if(dis[u]>maxlen)
        {
            maxlen=dis[u];
            st=u;
        }
        for(int i = p[u];~i;i = es[i].next)
        {
            int v = es[i].to;
            if(used[v]) continue;
            used[v] = 1;
            dis[v] =dis[u]+1;
            q.push(v);
        }
    }
}

void bfs1(int u)
{
    memset(used,0,sizeof(used));
    memset(dis,0x7F,sizeof(dis));
    dis[u]=0;
    used[u]=1;
    queue<int>q;
    q.push(u);
    while(!q.empty())
    {
        u=q.front();
        q.pop();
        if(dis[u]>maxlen)
        {
            maxlen=dis[u];
            en=u;
        }
        for(int i = p[u];~i;i = es[i].next)
        {
            int v = es[i].to;
            if(used[v]) continue;
            used[v] = 1;
            dis[v] =dis[u]+1;
            pre[v]=u;
            q.push(v);
        }
    }
}
void bfs2(int u)
{
    memset(used,0,sizeof(used));
    dis[u]=0;
    used[u]=1;
    queue<int>q;
    q.push(u);
    while(!q.empty())
    {
        u=q.front();
        q.pop();
        for(int i = p[u];~i;i = es[i].next)
        {
            int v = es[i].to;
            if(used[v]) continue;
            used[v] = 1;
            dis[v] = min(dis[v],dis[u]+1);
            q.push(v);
        }
    }
}

int l1,l2;

bool judge(int x)
{
    l1 = en;
    l2 = en;
    int t = x;
    if(t<0) return 0;
    while(t--)
    {
        l1 = pre[l1];
    }
    t = maxlen -x ;
    if(t<0) return 0;
    while(t--)
    {
        l2 = pre[l2];
    }
    if(l2 == l1)
        l2 = pre[l2];
    memset(dis,0x7F,sizeof dis);
    dis[l1]=0;

    bfs2(l1);
    dis[l2]=0;
    bfs2(l2);
   // if(x==1)
    //    for(int i=1;i<=n;i++) cout<<dis[i]<<' ';
   // cout<<endl;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(dis[i]>x) return 0;
    //if(!dfs2(l1,-1,x)) return 0;
   // if(!dfs2(l2,-1,x)) return 0;
    return 1;
}

int main()
{

    int T;
    scanf("%d",&T);
    for(int ks = 1;ks <= T;ks++)
    {
        scanf("%d",&n);
        init();
        for(int i = 0;i < n-1;i++)
        {
            int x,y;
            scanf("%d %d",&x,&y);
            add(x,y);
            add(y,x);
        }
        maxlen = 0;
        memset(dis,0,sizeof dis);
        memset(used,0,sizeof used);
        bfs(1);
        maxlen = 0;
        memset(dis,0,sizeof dis);
        memset(used,0,sizeof used);
        bfs1(st);

        int ans = 0;
        int ans1,ans2;
        int l = 0,r= maxlen/2;
        while(l <= r)
        {
            int mid = (l+r)>>1;
            if(judge(mid))
            {
                ans = mid;
                r= mid-1;
                ans1 = l1;
                ans2 = l2;
            }
            else l = mid+1;
          //  cout<<"fsd"<<endl;
        }
        printf("%d %d %d\n",ans,ans1,ans2);
    }
}




提供了基于BP(Back Propagation)神经网络结合PID(比例-积分-微分)控制策略的Simulink仿真模型。该模型旨在实现对杨艺所著论文《基于S函数的BP神经网络PID控制器及Simulink仿真》中的理论进行实践验证。在Matlab 2016b环境下开发,经过测试,确保能够正常运行,适合学习和研究神经网络在控制系统中的应用。 特点 集成BP神经网络:模型中集成了BP神经网络用于提升PID控制器的性能,使之能更好地适应复杂控制环境。 PID控制优化:利用神经网络的自学习能力,对传统的PID控制算法进行了智能调整,提高控制精度和稳定性。 S函数应用:展示了如何在Simulink中通过S函数嵌入MATLAB代码,实现BP神经网络的定制化逻辑。 兼容性说明:虽然开发于Matlab 2016b,但理论上兼容后续版本,可能会需要调整少量配置以适配不同版本的Matlab。 使用指南 环境要求:确保你的电脑上安装有Matlab 2016b或更高版本。 模型加载: 下载本仓库到本地。 在Matlab中打开.slx文件。 运行仿真: 调整模型参数前,请先熟悉各模块功能和输入输出设置。 运行整个模型,观察控制效果。 参数调整: 用户可以自由调节神经网络的层数、节点数以及PID控制器的参数,探索不同的控制性能。 学习和修改: 通过阅读模型中的注释和查阅相关文献,加深对BP神经网络与PID控制结合的理解。 如需修改S函数内的MATLAB代码,建议有一定的MATLAB编程基础。
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