[hihocoder]1238 : Total Highway Distance

本文介绍了一种使用树形DP算法解决特定类型边权更新问题的方法。通过深度优先搜索(DFS)遍历树状结构,并在每次边权更新时调整总路径代价,实现对树中每条边的快速计算。适用于需要频繁更新边权并计算总路径代价的场景。

题目:https://hihocoder.com/problemset/problem/1238?sid=1369284

一道很不错的题目。

思路:对于任意一条边(a,b),权值为w,以a为根的子树节点数目为node[a],以b为根的子树节点node[b],则该边被计算node[a]*node[b]*w次。利用DFS对所有节点进行遍历。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <utility>
using namespace std;
typedef long long llong;
typedef pair<int,llong> Pair;
const int N=1e6+4;
vector<vector<Pair>> g(N);
llong total=0LL;
int root=1;
vector<int> level(N,0);
vector<int> node(N,0);
vector<llong> path(N,0);
int n,m;
void dfs(int rt){
    node[rt]=1;
    for(auto e:g[rt]){
        if(level[e.first]==0){
            path[e.first]=e.second;
            level[e.first]=level[rt]+1;
            dfs(e.first);
            node[rt]+=node[e.first];
            total+=(llong)node[e.first]*(n-node[e.first])*e.second;
        }
    }
}
void edit(int u,int v,llong w){
    if(level[u]<level[v]){
        swap(u,v);
    }
    llong delta=w-path[u];
    total+=delta*node[u]*(n-node[u]);
    path[u]=w;
}
int main() {
    scanf("%d%d",&n,&m);
    int u,v;
    llong k;
    for(int i=0;i<n;++i){
        scanf("%d%d%lld",&u,&v,&k);
        g[u].push_back(Pair(v,k));
        g[v].push_back(Pair(u,k));
    }
    char op[10];
    level[root]=1;
    dfs(1);
    while(m--){
        scanf("%s",op);
        if(op[0]=='Q'){
            printf("%lld\n",total);
        }else{
            scanf("%d%d%lld",&u,&v,&k);
            edit(u,v,k);
        }
    }
    return 0;
}

 

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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