Tree and Permutation

本文探讨了在树形结构中使用动态规划(DP)解决排列组合问题的方法,特别是如何计算所有可能排列下,从一个顶点到另一个顶点经过的边的总权重之和。文章介绍了通过树形DP优化计算过程,避免了暴力求解的超时问题,并详细解释了如何利用排列组合的数学知识简化计算。
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Problem Description

There are N vertices connected by N−1 edges, each edge has its own length.
The set { 1,2,3,…,N } contains a total of N! unique permutations, let’s say the i -th permutation is Pi and Pi,j is its j -th number.
For the i -th permutation, it can be a traverse sequence of the tree with N vertices, which means we can go from the Pi,1 -th vertex to the Pi,2 -th vertex by the shortest path, then go to the Pi,3 -th vertex ( also by the shortest path ) , and so on. Finally we’ll reach the Pi,N -th vertex, let’s define the total distance of this route as D(Pi) , so please calculate the sum of D(Pi) for all N! permutations.

 

 

Input

There are 10 test cases at most.
The first line of each test case contains one integer N ( 1≤N≤105 ) .
For the next N−1 lines, each line contains three integer X , Y and L , which means there is an edge between X -th vertex and Y -th of length L ( 1≤X,Y≤N,1≤L≤109 ) .

 

 

Output

For each test case, print the answer module 109+7 in one line.

 

 

Sample Input

 

3 1 2 1 2 3 1 3 1 2 1 1 3 2

 

 

Sample Output

 

16 24

 

 

Source

2018中国大学生程序设计竞赛 - 网络选拔赛

 

题意:有一棵n个顶点的树,给出两个顶点之间的距离,然后将这n个数排列后算出所有排列的路径距离和(比如有3个顶点的数,全排列为123,132,213,231,312,321),然后结果就是所有排列的结果(比如123这个排列的结果就是顶点1到顶点2的距离加上顶点2到顶点3的距离)加起来,如果顺着题意这样阶梯的话暴力会超时,我们只需要转化一下就可以:题意要求所有排列的结果,我们只需要想每条边的距离在所有全排列中共用了几次,然后乘以这条边的权重就是这条边在所有排列中所贡献的距离和,其他边同理,接下来通过排列的数学知识我们知道任意两个相邻顶点的所有排列共出现了(n-1)!*2的次(乘以2是因为相邻的两个顶点可以交换顺序),这样的话我们的问题就转化成在这个树中任意两个顶点之间最短距离的和,最后乘以(n-1)!*2就是我们要的答案。

 

#include<vector>
#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 5;
typedef long long int LL;
const int MOD = 1e9 + 7;
LL jc[N];
LL son[N];
struct Edge {
	int v;
	int w;
}edge;
vector<Edge>ve[N];
	int n;
	LL dfs(int current, int father,int pre_dis) {//current代表当前节点,father父节点,pre_dis代表父节点与当前节点之间的权重
		LL result=0;
		LL juli;
		for (int i = 0; i < ve[current].size(); i++) {
			int next = ve[current][i].v;//记录与current节点相邻的节点
			juli = ve[current][i].w;
			if (next ==father)
				continue;
			result+=dfs(next, current,juli);
			son[current] += son[next] + 1;//当前节点等于子节点的个数+子节点它本身(1)
		}
		//当所有节点遍历完之后统计每条边被用的次数
		 result+=(((son[current] + 1)%MOD)*(n - (son[current] + 1))%MOD) % MOD*(pre_dis) % MOD;

            		return result;
 	}

int main() {
	
	freopen("Text.txt", "r", stdin);
	jc[1] = 1;
	for (int i = 2; i <= 1e5; i++) {//存取n个顶点的阶乘
		jc[i] = (jc[i - 1] * i)%MOD;
	}
	while (cin >> n) {
		if (n == 1)
			cout << 0 << endl;
		else {
			memset(son, 0, sizeof(son));
			for (int i = 0; i <= 1e5; i++) {//注意每次while循环清空不定数组
				ve[i].clear();
			}
			int v1, v2, dis;
			for (int i = 1; i < n; i++) {
				scanf("%d%d%d", &v1, &v2, &dis);//这个地方一定要用scanf读取数据,用cin会超时
				ve[v1].push_back(Edge{ v2,dis });
				ve[v2].push_back(Edge{ v1,dis });
			}
			printf("%lld\n", (((dfs(1, 0,0) * 2) % MOD)*jc[n - 1]) % MOD);
		}
	}
	return 0;

}

 

 
 

 

<think>嗯,我现在得解决这个问题:给定一棵有N*K个顶点的树,判断是否能将其分解成N条路径,每条长度都是K。也就是说,每条路径有K个顶点,连续两个顶点之间必须有边相连。而且所有路径刚好覆盖所有顶点,没有重复或遗漏。这个问题看起来有点挑战性,我需要仔细分析。 首先,我得理解题意。树的结构是连通的,没有环。分解成N条路径,每条路径长度K。这里的“长度”应该是指边的数量,所以每个路径有K+1个顶点?或者题目里的“长度”是顶点数?比如,题目中说每条路径是K长度,所以可能需要明确。比如,如果路径长度是K,那么顶点数是K+1吗?或者这里的长度K指的是顶点数目?例如,K=2的话,两个顶点组成的路径,长度为1的边。但题目中的条件里,每个路径i有P_i,1到P_i,K,所以每个路径有K个顶点。而边的条件是,相邻的两个顶点必须有边相连。因此,每个路径的边数是K-1条。所以整个树分解后的总边数是N*(K-1)。但是原树的总边数是N*K -1条,因为树的边数等于顶点数减一。所以等式是否成立?例如,原树的边数是NK-1,而分解后的总边数是N*(K-1)。只有当NK -1 = N*(K-1)时才有可能成立。比如,两边相等的话,NK-1 = NK -N → N=1。所以当N=1时才有可能?或者我哪里弄错了? 不对,这可能说明我的分析有问题。因为分解后的每个路径的边是原树中的边,但每个边只能属于一条路径吗?或者题目中的路径可以共享边?比如,可能不同的路径可以共用边?但是题目中的条件只是每个顶点恰好出现在一条路径中,而边可能被多个路径使用吗? 或者,题目中的分解是否要求每条路径的边都是原树中的边,并且每条边只能被用一次?例如,每条边最多出现在一条路径中? 这时候,我需要仔细看题目中的条件。题目中的条件是,分解后的路径要满足:每个顶点的排列是1到NK的一个排列,也就是说每个顶点恰好出现在一个路径的位置。而相邻的两个顶点之间必须有边。但原树中的每条边可能被多个路径使用吗?或者每个边只能被用一次? 举个例子,如果原树有一个边u-v,那么可能在某个路径里,u和v是相邻的两个顶点。比如,在路径i中,u在第j位,v在第j+1位。这种情况下,这条边被这条路径使用了。是否允许其他路径也使用这条边?或者题目中的分解是否要求每条边只能属于一条路径? 如果边可以被多次使用的话,那么总边数可能超过原树的边数。例如,原树边数是NK-1,分解后的边数总和是N*(K-1)。这时候,如果NK-1 >= N*(K-1),才有可能。但等式两边的关系如何? 举个例子,比如N=2,K=3。总顶点数是6,边数是5。分解后的总边数是2*(3-1)=4。这时候5 >=4,所以可能。但这时候边可能被重复使用吗? 但原树的每条边只能被用在路径的相邻顶点中。但题目中的条件只要求每个相邻顶点对在树中存在边,并不要求这条边只能被用一次。例如,同一对顶点之间的边,是否可以被多个路径的相邻位置使用? 但是这可能不可能,因为每个顶点只能出现在一个路径中的一个位置。比如,假设有一个边u-v,如果路径1中有u在某个位置,v在其后,那么另一个路径的某个位置可能包含v和u的顺序,但这时候这两个顶点已经被不同的路径占用了,所以这不可能。或者,可能每个顶点只能属于一条路径,所以每条边最多被使用一次。例如,原树中的边只能被某一条路径的相邻顶点使用一次。 所以原树中的每条边最多出现在一条路径的相邻位置中。这时候,总边数之和必须等于原树的边数。即N*(K-1) = NK-1 → N*(K-1) = NK-1 → NK -N = NK -1 → N=1。所以只有当N=1时,才可能满足。否则,当N>1时,总边数之和会小于原树的边数,无法覆盖所有边?或者这里可能我的分析有误? 这说明,可能只有当N=1时,才有可能分解。但题目中的约束条件允许N≥1,所以这可能不对。 或者,可能我的整个思路是错误的。我需要再仔细看问题。题目中的分解是否要求每个边恰好被使用一次?或者是否不关心边是否被多次使用,只要顶点被覆盖? 比如,分解的条件是顶点被恰好覆盖一次,而路径中的相邻顶点之间必须有边。这种情况下,边可以被多个路径使用吗?比如,如果顶点u和v之间有边,那么可能有多个路径的相邻顶点是u和v?但根据顶点覆盖的条件,每个顶点只能出现在一个路径中的一个位置,所以同一对相邻顶点u-v不可能出现在多个路径中。例如,如果路径1中某个位置是u,下一个是v,那么路径2中的某个位置不能有u或v的相邻。所以每条边最多只能被使用一次。因此,总边数之和必须等于原树中的边数。因此,必须有N*(K-1) = NK-1 → NK -N = NK -1 → N=1。这只有在N=1时成立。否则,当N>1时,这个等式无法满足。例如,当N=2,K=3时,总顶点数是6,边数5。分解后的总边数是2*(3-1)=4,而5≠4,所以不可能。因此,只有当N=1时,才可能分解。 这说明,只有当N=1时才有可能。那题目中的约束条件允许N≥1,因此当N=1时,问题转化为判断树是否可以被分解成一个长度为K的路径,也就是树本身是否是一条链,且顶点数等于K。例如,当N=1时,顶点数是K,边数是K-1。所以此时树必须是一条链,且其长度(顶点数目)正好是K。例如,当K=NK?因为此时N=1,NK=K,所以K=NK → N=1。此时NK=K → N=1,所以原树的顶点数目是K,且构成一条链,那么就可以分解成一个路径。 或者,当N=1时,K等于顶点数目,即NK= K → N=1。此时,原树必须是单链,即每个顶点恰好形成一条路径。例如,如果原树是一条链,长度为K-1边,那么可以分解成一个长度为K的路径。比如,顶点数K,边数K-1,那么分解成一个路径,每个顶点依次排列。所以此时可以成立。 所以,当且仅当N=1时,原树必须是一条链,并且顶点数目等于K。否则,当N>1时,无法满足边数的条件。因此,只有当N=1且原树是一条链时,才可能分解成功。否则,当N>1时,直接返回false? 但原题的样例可能有不同的情况。比如,假设NK=6,N=2,K=3。边数是5,分解后的总边数是2*(3-1)=4。5>4,所以不可能。因此无法分解。所以当N>1时,无法满足边数条件,所以答案只能是false? 这似乎是一个关键点。所以结论是,当且仅当N=1且原树是一条链时,可能分解成功。其他情况,不可能? 那这样的话,问题的解法非常简单:如果N*(K-1) != NK-1的话,直接返回false。否则,当N=1时,检查原树是否是单链结构。如果是的话,输出yes,否则no。 那么,如何计算N*(K-1)是否等于NK-1? 等式左边:N*(K-1) = NK -N 右边:NK -1 所以等式成立的条件是NK -N = NK -1 → N=1. 所以,只有当N=1时,才有可能满足条件。此时,必须原树是链结构。否则,当N>1时,直接返回false。 所以,问题的解法可以分为以下步骤: 1. 首先检查N*(K-1)是否等于NK-1。即是否满足NK -N = NK -1 → N=1。如果N不等于1,则直接输出No。 2. 如果N=1,那么需要检查原树是否是一条链。即树是否是一条单链结构,顶点数目等于K,此时K=NK,所以NK=K → N=1。例如,当N=1时,K=顶点数目,此时需要树是单链结构。 例如,当N=1,那么K必须等于总顶点数目,即NK=K → N=1,所以总顶点数目是K。此时,判断树是否是单链结构。单链结构的判断方法是:每个顶点的度数最多为2,且恰好有两个顶点的度数是1(链的两端),其他顶点的度数是2。 这样,解法的大致思路就清晰了。现在需要将这个逻辑转化为代码。 所以,代码的大致步骤: - 读取输入的N和K。注意,题目中的输入可能给出的是NK顶点,但原题中的输入参数可能给出的是N和K? 或者原题中的输入可能给出的是顶点数等于N*K,而输入中的N和K是给出的参数? 根据题目描述,用户给出的问题中的输入是:输入给出一个树,顶点数目是NK,即N*K。因此,输入的参数包括N和K?或者题目中的输入可能给出N和K的值,然后给出树的结构? 根据用户提供的原始问题描述,问题中的输入结构可能是: 输入的树有NK个顶点,顶点编号1到NK。然后给出NK-1条边,表示树的边。需要判断该树是否可以分解为N条路径,每条长度K。 所以,在代码中,输入的参数包括N和K吗?例如,输入的第一行可能给出N和K的值,然后接下来的NK-1行给出边的信息? 但根据用户给出的约束条件中的输入部分: Constraints 1≤N 1≤K NK≤2×1e5 所以,输入中的N和K是给定的参数。例如,输入的第一行是两个整数N和K,然后是NK-1条边。 因此,在代码中,首先需要读取N和K的值,然后读取NK-1条边,构造树的结构。 因此,在代码中,总顶点数是N*K。如果输入的顶点数目不等于N*K,则可能输入错误?或者题目保证输入是正确的。 所以,代码的步骤: 1. 读取N和K。 2. 构造树的邻接表,并统计每个顶点的度数。 3. 检查是否满足N*(K-1) == N*K -1 → 即 N*K -N = N*K -1 → N=1。 - 如果N !=1,那么直接输出No。 - 如果N ==1,那么需要检查树是否是一条链。 - 链的条件是:所有顶点的度数不超过2,并且恰好有两个顶点的度数是1,其他是2。 - 同时,顶点数目必须等于K,因为当N=1时,总顶点数是1*K=K。所以需要判断总顶点数是否等于K?或者题目中给出的N和K是否满足总顶点数等于N*K?比如,原题中的输入保证顶点数目是N*K? 是的,题目中的输入给出的树有NK顶点。所以当N=1时,总顶点数是K。此时,判断该树是否为链结构。 例如,当N=1时,树必须是单链结构,否则无法分解为一条路径。 因此,代码的大致逻辑: if N != 1: output No else: if K != total_nodes: → 总顶点数等于N*K → 当N=1时,总顶点数是K。所以总顶点数必须等于K吗? 这里可能需要注意,用户的问题描述中的顶点数目是NK,所以当输入的N和K给定后,顶点数目是N*K。例如,当输入N=3,K=2时,顶点数目是6。所以,当N=1时,顶点数目等于K。例如,若输入的N=1,K=5,那么顶点数目是5。 所以,在这种情况下,当N=1时,必须检查树是否是一条链,即度数条件满足,并且总顶点数目等于K。 或者,当N=1时,总顶点数目是K,所以此时需要判断该树是否是一条长度为K-1的链。例如,链的顶点数目是K,那么边数是K-1,符合树的条件。 综上,代码的逻辑: 当且仅当N=1,并且树是一条链时,输出Yes,否则输出No。 所以,现在问题转化为如何判断一个树是否是链结构。 判断链的条件: 1. 所有顶点的度数不超过2。 2. 恰好有两个顶点的度数是1(这两个顶点是链的两个端点)。 3. 其余顶点的度数是2。 这样,在代码中,可以统计每个顶点的度数,然后判断是否符合上述条件。 因此,在代码中,当N=1时: 检查总顶点数是否是K → 因为总顶点数是N*K=1*K=K。但输入的顶点数目应该等于N*K,所以该条件是否自动满足? 是的,题目中的输入给出树有NK顶点,所以当N=1时,总顶点数是K。所以在代码中,不需要再检查顶点数目是否是K,因为输入保证是NK顶点。所以当N=1时,总顶点数是K。 因此,当N=1时,只需判断该树是否是链结构即可。 因此,代码的大致结构如下: 读取N和K。 如果N*(K-1) != N*K -1 → 即 N !=1 → 输出No。 否则: 统计每个顶点的度数。 统计度数等于1的顶点数目是否为2。 并且度数大于2的顶点数目是否为0。 如果同时满足,则输出Yes,否则No。 例如: 当N=1时,总顶点数是K。 判断链的条件是否成立。 例如,当K=1时,顶点数目是1。此时,树只有一个顶点,度数为0。此时是否满足条件? 在这种情况下,分解成一个路径,长度为K=1,路径只有一个顶点。这显然满足条件。但是原问题中的边数是否合法? 当K=1时,N=1,顶点数目是1,边数是0。分解后的每条路径长度为1,即一个顶点,所以边数总和是0。这符合条件。所以当K=1时,判断树是否是链结构?此时链的条件是否满足? 当顶点数目为1时,度数只能是0。此时,度数等于1的顶点数目为0,所以原来的条件(恰好两个顶点度数为1)不满足。所以此时代码会返回No,但实际应该返回Yes。 这说明我的条件判断有问题。例如,当K=1时,是否应该视为可以分解? 这个时候,当K=1时,每个路径的长度是1,即每个路径只有一个顶点。总共有N=1路径。所以每个顶点必须被恰好覆盖一次。树的顶点数目是1,所以可以分解成一条路径,没问题。此时的条件是否满足? 所以此时,当K=1时,无论树的结构如何(只有一个顶点),都应该返回Yes。 因此,对于N=1的情况,当K=1时,直接返回Yes? 或者,当K=1时,不管树的结构如何,只要顶点数目等于1,就返回Yes? 是的。当K=1时,路径长度是1,每个路径只有一个顶点。所以此时,不管树的结构如何(只有一个顶点,没有边),都可以分解为一个路径。所以当N=1,K=1时,答案是Yes。 因此,当处理N=1的情况时,需要处理K=1的特殊情况。 总结,当N=1时: - 如果K=1:顶点数目是1,没有边。此时可以分解为一个路径,所以输出Yes。 - 否则,检查链的条件。即度数条件:两个顶点度数为1,其他为2,且所有度数不超过2。 所以,在代码中,当N=1时: if K == 1: if总顶点数是1 → 是的,输出Yes。 else: check链的条件。 或者,当N=1,总顶点数是K,所以当K=1时,顶点数目是1,此时度数0,满足条件吗? 这时,度数条件中的两个顶点度数为1的情况不满足。但此时,当K=1时,不管怎样都可以分解成路径。所以此时需要特殊处理。 因此,在代码中,当N=1时: if K ==1: output Yes else: check度数条件:两个度数为1的顶点,其他度数为2。 所以,现在代码结构更完整。 综上,整个逻辑是: 当且仅当: - N=1,并且(K==1 或者树是链结构)时,输出Yes。 其他情况,输出No。 现在需要将这些逻辑转化为C++代码。 此外,需要注意输入的树是否有正确的边数和顶点数目。例如,输入的边数目是否为NK-1,其中NK是N*K的值。 例如,代码中需要读取N和K,然后读取NK-1条边。 例如,输入的边数目应为NK-1条。 因此,代码的大致步骤如下: 读取N和K。 int NK = N*K; 读取NK-1条边,并统计每个顶点的度数。 然后,判断: if (N !=1) { cout << "No" << endl; } else { if (K ==1) { // 必须只有一个顶点,且边数为0。 // 但NK=1*1=1。所以此时边数目是0。 cout << "Yes" << endl; } else { // 检查是否两个度数为1的顶点,其他都是2。 int cnt1 = 0; int cnt2 = 0; bool valid = true; for (int i=1; i<=NK; ++i) { int deg = adj[i].size(); if (deg ==1) cnt1++; else if (deg ==2) cnt2++; else { valid = false; } } if (valid && cnt1 ==2) { cout << "Yes" << endl; } else { cout << "No" << endl; } } } 这样应该可以覆盖所有情况。 例如,测试情况: 情况1:N=2,K=3 → 输出No,因为N≠1。 情况2:N=1,K=1 → 输出Yes。 情况3:N=1,K=3,树是链 → 输出Yes。 情况4:N=1,K=3,树不是链 → 输出No。 例如,当树是星型结构(中心顶点连接其他所有顶点),那么度数条件不满足,此时输出No。 综上,这样的代码应该能够正确处理所有情况。 现在,我需要考虑可能的错误或特殊情况。 比如,当K=2,N=1时,总顶点数是2。树的边只能是1条。此时,链结构,两个顶点度数各为1。符合条件,所以输出Yes。 当N=1,K=2,顶点数目是2,边数目是1。此时正确。 当N=1,K=3,顶点数目是3。边数目是2。如果边是1-2, 2-3,则构成链,输出Yes。如果边是1-2,1-3,则顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1,总共有两个度数为1的顶点,但其他顶点的度数也符合条件。此时,这棵树的结构是否是链? 不,此时顶点1连接顶点2和3,所以树的结构是1-2和1-3,这实际上是一棵星型树,不是链。链的结构必须是线性的,每个内部顶点的度数是2,两端顶点的度数是1。而在这个例子中,顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。此时,度数条件满足,但这样的树是否是链? 这棵树的形状不是链。因为链的结构应该是三个顶点连成一条线,比如1-2-3。此时顶点2的度数是2,顶点1和3的度数是1。但在这个例子中,顶点度数可能满足条件吗?例如,假设顶点数目是3,边数目是2,构成的是这样的结构,那么度数统计会是: 顶点1的度数是2,顶点2的度数是1,顶点3的度数是1。这样,cnt1=2,其他顶点度数都是2?不,顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。所以度数之和是2+1+1=4,而树的边数目是2,度数之和是2*2=4。正确。此时,cnt1=2,其他顶点度数为0?或者,顶点数目是3的情况下,当边的结构是1-2,1-3时,顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。所以此时,度数条件满足吗? 按照之前的条件,代码会认为满足,因为cnt1=2,其他顶点的度数都是2?显然不,顶点1的度数是2,所以其他顶点的度数不是2。顶点2和3的度数都是1。所以在这种情况下,代码中的条件: valid只有在所有顶点的度数<=2的情况下成立。此时,顶点2和3的度数是1,顶点1的度数是2,所以valid为true。cnt1=2,所以输出Yes。但该树的结构并不是链,而是一个星型结构,无法分解成一条路径。 这说明我的判断条件有错误。这说明,当度数条件满足时,树可能并不是链结构。例如,三个顶点的情况,当度数条件满足两个顶点度数为1,一个顶点度数为2,但树的结构可能不是链。例如,顶点1连接顶点2和3,这样的结构无法形成一个链。所以我的判断条件有错误。 这说明,我的逻辑存在错误。链的条件不仅仅是度数条件满足,还需要结构上是链。例如,对于三个顶点来说,正确的链结构是1-2-3,其中顶点2的度数是2。而错误的例子是顶点1连接顶点2和3,此时顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。所以,虽然度数条件满足,但结构无法形成一条链。此时,无法分解成一个路径。 这说明,之前的条件判断是错误的。那么,如何正确判断树是否是链? 问题出在度数条件的判断上。例如,当有三个顶点,度数分别是2、1、1时,结构是否可能形成链? 不可能。因为链的结构的三个顶点必须是1-2-3。其中,顶点1和3的度数是1,顶点2的度数是2。所以,当三个顶点的度数满足两个度数为1,一个度数为2时,必须是链结构吗? 或者是否可能构造出其他结构的树? 例如,顶点1连接到顶点2和3。此时,顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。此时,该树的结构无法形成链,因为顶点1是中间顶点,而链的结构中间顶点的度数是2,而其他顶点的度数是1。例如,在这种情况下,这棵树的结构是否允许形成路径? 例如,路径必须是三个顶点依次连接。比如,当树的结构是1-2和1-3时,这样的路径是否存在? 比如,可能的路径是 2-1-3,这符合相邻顶点之间有边的条件。此时,路径长度为2(两个边),所以分解为一个长度为2的路径。但原问题中的K在这种情况下是3,因为当N=1时,K是总顶点数目,即3。所以路径需要三个顶点。所以在这种情况下,路径的三个顶点是2-1-3,其中相邻的两个顶点之间必须有边。所以,2和1之间有边,1和3之间有边。所以该路径是合法的。因此,此时可以分解成一个路径。而该树的结构虽然是星型,但依然可以被分解成一个路径。 这说明,我的之前的分析是错误的。在这种情况下,虽然结构不是链,但依然可以被分解成一个路径。例如,顶点1连接到顶点2和3,这棵树的结构是否可以被分解成一个路径? 是的。路径可以是2-1-3,或者3-1-2。所以在这种情况下,代码应该输出Yes。那么,我之前认为这种情况无法分解是错误的。这说明,度数条件满足时,树的结构可能不是链,但依然可以被分解成一个路径。 这说明,度数条件是正确的,不需要结构上的链条件。只要度数条件满足,不管树的结构如何,都可以分解成一个路径。因为,任何满足度数条件的树,必然是一个链结构? 或者,是否可能存在其他结构的树满足度数条件? 例如,当四个顶点时,度数条件是两个度数为1,两个度数为2。那么,可能的结构是1-2-3-4(链结构),或者环状结构?但环状结构会导致树的边数目为4-1=3,而环需要4边,所以无法构成树。因此,任何满足度数条件的树必然是一个链结构。例如,当每个顶点的度数不超过2,并且恰好有两个顶点的度数是1,其他为2时,这样的树必然是链结构。因为在树的结构中,这样的条件唯一可能的结构是链。 例如,假设有一个树满足度数条件,那么它必须是一个链。否则,无法构成树。例如,顶点1连接到顶点2和3,顶点3连接到顶点4。此时,顶点度数: 顶点1的度数是2,顶点2的度数是1,顶点3的度数是2,顶点4的度数是1。这样的结构是链:1-3-4,同时顶点1连接到顶点2?这样总共有4顶点,边数目为3。但这样的话,结构是否形成环? 哦,不行。例如,这样的结构将形成链:1-3-4,顶点1连接顶点2。此时,边数目是3,顶点数目4,所以形成树。但此时顶点1的度数是2,顶点2的度数是1,顶点3的度数是2,顶点4的度数是1。这样,满足度数条件。而结构是链吗? 此时的结构是:顶点2连接顶点1,顶点1连接顶点3,顶点3连接顶点4。所以链的结构是2-1-3-4,这样的路径是合法的。所以这棵树的结构仍然是链结构。因此,任何满足度数条件的树必然是链结构,因此可以分解成一个路径。 这说明,当度数条件满足时,树的结构必然是一个链,因此可以分解成一个路径。因此,之前的判断条件是足够的。 那回到之前的例子,三个顶点的情况,当顶点1连接到顶点2和3时,度数条件满足,但结构是星型,是否可分解? 根据上述结论,该树的结构是否实际上是一条链? 比如,顶点1是中间节点,连接顶点2和3。这样的结构是否被视为链? 链的定义是否是线性的?例如,在链的结构中,每个顶点最多有两个邻居,且形成一个线性结构。 在这种情况下,顶点1的左右邻居可以是顶点2和3。但这样的结构是否允许形成一个路径? 例如,路径可以是2-1-3。这满足条件,因为每个相邻顶点之间有边。所以,无论树的结构如何,只要满足度数条件,就必然可以分解成一个路径。因此,在这种情况下,判断度数条件是正确的。 因此,当N=1且K=3时,如果输入的树结构是顶点1连接顶点2和3,那么是否满足条件? 是的,因为度数条件满足,所以代码会输出Yes。而该树的结构确实可以被分解成路径2-1-3。 所以,这说明,之前的条件判断是正确的。当度数条件满足时,无论树的具体结构如何,都可以分解成一个路径。例如,树的结构可能是中间顶点连接多个顶点,但度数条件满足时,必然形成一个链结构? 或者,或许我误解了链的结构。链的结构可以是任何结构,只要度数条件满足即可。例如,当树的结构满足度数条件时,必然可以形成一个路径。 例如,当度数条件满足时,树的结构可以视为一个链,尽管在物理结构上可能看起来像一个星型。比如,三个顶点的结构,1-2和1-3。此时,路径可以是2-1-3,这构成一个链。 因此,判断度数条件是足够的。因此,在代码中,只要度数条件满足,就可以输出Yes。 所以,回到之前的例子,三个顶点,度数条件满足,输出Yes。 因此,代码的条件判断是正确的。 综上,代码的正确性得到验证。 现在,将这些逻辑转化为C++代码。 需要注意的是,当顶点数目为1时,K=1,此时度数统计为0。所以,在代码的N=1分支中,当K==1时,直接输出Yes。 其他情况下,当N=1时,判断度数条件是否满足。 现在,编写代码的大致结构: #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int N, K; cin >> N >> K; int NK = N * K; vector<int> degree(NK + 1, 0); // 顶点编号从1到NK for (int i = 0; i < NK - 1; ++i) { int u, v; cin >> u >> v; degree[u]++; degree[v]++; } if (N != 1) { cout << "No" << endl; } else { if (K == 1) { // 只有一个顶点,边数目0,此时输出Yes cout << "Yes" << endl; } else { int cnt1 = 0; bool valid = true; for (int i = 1; i <= NK; ++i) { if (degree[i] == 1) { cnt1++; } else if (degree[i] != 2) { valid = false; } } if (valid && cnt1 == 2) { cout << "Yes" << endl; } else { cout << "No" << endl; } } } return 0; } 这段代码应该可以正确处理所有情况。 例如,测试输入: 情况1: N=2, K=3 → NK=6。边数目5。N≠1 → 输出No。 情况2: N=1, K=1 → NK=1。边数目0。输出Yes。 情况3: N=1, K=3。输入边数目2: 1 2 1 3 → 顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。cnt1=2,其他顶点度数是2吗?顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。其他顶点(如4?)不存在。总共有3顶点。所以循环到i=1、2、3。顶点1的度数是2,顶点2和3的度数是1。此时,valid=true,cnt1=2。所以输出Yes。此时,路径可以是2-1-3。 情况4: N=1, K=3。输入边数目2: 1 2 2 3 → 顶点1度数1,顶点2度数2,顶点3度数1。输出Yes. 情况5: N=1, K=3。输入边数目2: 1 2 3 4 → 不可能,因为这无法形成树。因为顶点数目是3,所以输入的边数目应该是2,但顶点4不存在。所以这个测试用例不可能。 情况6: N=1, K=3,边数目2: 1 2 2 3 → 输出Yes. 情况7: N=1, K=3,边数目2: 1 2 2 3 顶点度数:1的度数1,2的度数2,3的度数1 → 输出Yes. 情况8: N=1, K=3,输入边数目2: 1 2 2 3 → yes. 情况9: N=1, K=4,输入边数目3: 1 2 2 3 3 4 → yes. 情况10: N=1, K=4,输入边数目3: 1 2 1 3 1 4 → 顶点1度数3,其他度数1 → valid=false → 输出No. 综上,代码可以正确处理这些情况。</think>要判断给定的树能否分解为N条长度为K的路径,需要满足以下条件: 1. **边数条件**:只有当N=1时,分解后的总边数才等于原树的边数。其他情况下无法满足,直接判定不可行。 2. **结构条件**:当N=1时,树必须是一条链结构。这可以通过顶点度数来验证:两个顶点的度数为1(链的端点),其余顶点的度数为2。 ### 解决代码 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int N, K; cin >> N >> K; int NK = N * K; vector<int> degree(NK + 1, 0); // 顶点编号从1到NK for (int i = 0; i < NK - 1; ++i) { int u, v; cin >> u >> v; degree[u]++; degree[v]++; } if (N != 1) { cout << "No\n"; } else { if (K == 1) { // 当K=1时,只有一个顶点,直接可行 cout << "Yes\n"; } else { int cnt1 = 0; bool valid = true; for (int i = 1; i <= NK; ++i) { if (degree[i] == 1) { cnt1++; } else if (degree[i] != 2) { valid = false; } } if (valid && cnt1 == 2) { cout << "Yes\n"; } else { cout << "No\n"; } } } return 0; } ``` ### 代码解释 1. **输入处理**:读取N和K,并构建树的邻接表统计每个顶点的度数。 2. **边数条件检查**:若N≠1,直接输出“No”。 3. **特殊处理K=1**:当K=1时,仅有一个顶点,无需边,直接可行。 4. **链结构验证**:检查顶点度数是否满足两个端点度数为1,其余顶点度数为2,满足则输出“Yes”,否则输出“No”。 该方案通过度数条件高效判断树的结构,确保算法复杂度为O(NK),适用于大输入规模。
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