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POJ 1741 樹的分治

編輯:C++入門知識

題意就是求樹上距離小於等於K的點對有多少個

n2的算法肯定不行,因為1W個點

這就需要分治。可以看09年漆子超的論文

本題用到的是關於點的分治。

一個重要的問題是,為了防止退化,所以每次都要找到樹的重心然後分治下去,所謂重心,就是刪掉此結點後,剩下的結點最多的樹結點個數最小。

每次分治,我們首先算出重心,為了計算重心,需要進行兩次dfs,第一次把以每個結點為根的子樹大小求出來,第二次是從這些結點中找重心

找到重心後,需要統計所有結點到重心的距離,看其中有多少對小於等於K,這裡采用的方法就是把所有的距離存在一個數組裡,進行快速排序,這是nlogn的,然後用一個經典的相向搜索O(n)時間內解決。但是這些求出來滿足小於等於K的裡面只有那些路徑經過重心的點對才是有效的,也就是說在同一顆子樹上的肯定不算數的,所以對每顆子樹,把子樹內部的滿足條件的點對減去。

最後的復雜度是n logn logn    其中每次快排是nlogn 而遞歸的深度為logn


[cpp]
#include <iostream>  
#include <algorithm>  
#include <cstring>  
#include <string>  
#include <cstdio>  
#include <cmath>  
#include <queue>  
#include <map>  
#include <set>  
#define eps 1e-5  
#define MAXN 11111  
#define MAXM 55555  
#define INF 1000000000  
using namespace std; 
struct EDGE 

    int v, next, w; 
}edge[MAXM]; 
int head[MAXN], e; 
int n, k, vis[MAXN], ans, root, num; 
void init() 

    memset(vis, 0, sizeof(vis)); 
    memset(head, -1, sizeof(head)); 
    e = ans = 0; 

void add(int u, int v, int w) 

    edge[e].v = v; 
    edge[e].w = w; 
    edge[e].next = head[u]; 
    head[u] = e++; 

int mx[MAXN], size[MAXN], mi, dis[MAXN]; 
void dfssize(int u, int fa) //處理子樹的大小  

    size[u] = 1; 
    mx[u] = 0; 
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next) 
    { 
        int v = edge[i].v; 
        if(v != fa && !vis[v]) 
        { 
            dfssize(v, u); 
            size[u] += size[v]; 
            if(size[v] > mx[u]) mx[u] = size[v]; 
        } 
    } 

void dfsroot(int r, int u, int fa) //求重心  

    if(size[r] - size[u] > mx[u]) mx[u] = size[r] - size[u]; 
    if(mx[u] < mi) mi = mx[u], root = u; 
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next) 
    { 
        int v = edge[i].v; 
        if(v != fa && !vis[v]) dfsroot(r, v, u); 
    } 

void dfsdis(int u, int d, int fa) //求距離  

    dis[num++] = d; 
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next) 
    { 
        int v = edge[i].v; 
        if(v != fa && !vis[v]) dfsdis(v, d + edge[i].w, u); 
    } 

int calc(int u, int d) 

    int ret = 0; 
    num = 0; 
    dfsdis(u, d, 0); 
    sort(dis, dis + num); 
    int i = 0, j = num - 1; 
    while(i < j) //經典  
    { 
        while(dis[i] + dis[j] > k && i < j) j--; 
        ret += j - i; 
        i++; 
    } 
    return ret; 

void dfs(int u) 

    mi = n; 
    dfssize(u, 0); 
    dfsroot(u, u, 0); 
    ans += calc(root, 0); 
    vis[root] = 1; 
    for(int i = head[root]; i != -1; i = edge[i].next) 
    { 
        int v = edge[i].v; 
        if(!vis[v]) 
        { 
            ans -= calc(v, edge[i].w); 
            dfs(v); 
        } 
    } 

int main() 

    while(scanf("%d%d", &n, &k) != EOF) 
    { 
        if(!n && !k) break; 
        init(); 
        int u, v, w; 
        for(int i = 0; i < n - 1; i++) 
        { 
            scanf("%d%d%d", &u, &v, &w); 
            add(u, v, w); 
            add(v, u, w); 
        } 
        dfs(1); 
        printf("%d\n", ans); 
    } 
    return 0; 

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#define eps 1e-5
#define MAXN 11111
#define MAXM 55555
#define INF 1000000000
using namespace std;
struct EDGE
{
    int v, next, w;
}edge[MAXM];
int head[MAXN], e;
int n, k, vis[MAXN], ans, root, num;
void init()
{
    memset(vis, 0, sizeof(vis));
    memset(head, -1, sizeof(head));
    e = ans = 0;
}
void add(int u, int v, int w)
{
    edge[e].v = v;
    edge[e].w = w;
    edge[e].next = head[u];
    head[u] = e++;
}
int mx[MAXN], size[MAXN], mi, dis[MAXN];
void dfssize(int u, int fa) //處理子樹的大小
{
    size[u] = 1;
    mx[u] = 0;
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next)
    {
        int v = edge[i].v;
        if(v != fa && !vis[v])
        {
            dfssize(v, u);
            size[u] += size[v];
            if(size[v] > mx[u]) mx[u] = size[v];
        }
    }
}
void dfsroot(int r, int u, int fa) //求重心
{
    if(size[r] - size[u] > mx[u]) mx[u] = size[r] - size[u];
    if(mx[u] < mi) mi = mx[u], root = u;
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next)
    {
        int v = edge[i].v;
        if(v != fa && !vis[v]) dfsroot(r, v, u);
    }
}
void dfsdis(int u, int d, int fa) //求距離
{
    dis[num++] = d;
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next)
    {
        int v = edge[i].v;
        if(v != fa && !vis[v]) dfsdis(v, d + edge[i].w, u);
    }
}
int calc(int u, int d)
{
    int ret = 0;
    num = 0;
    dfsdis(u, d, 0);
    sort(dis, dis + num);
    int i = 0, j = num - 1;
    while(i < j) //經典
    {
        while(dis[i] + dis[j] > k && i < j) j--;
        ret += j - i;
        i++;
    }
    return ret;
}
void dfs(int u)
{
    mi = n;
    dfssize(u, 0);
    dfsroot(u, u, 0);
    ans += calc(root, 0);
    vis[root] = 1;
    for(int i = head[root]; i != -1; i = edge[i].next)
    {
        int v = edge[i].v;
        if(!vis[v])
        {
            ans -= calc(v, edge[i].w);
            dfs(v);
        }
    }
}
int main()
{
    while(scanf("%d%d", &n, &k) != EOF)
    {
        if(!n && !k) break;
        init();
        int u, v, w;
        for(int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
            scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
            add(u, v, w);
            add(v, u, w);
        }
        dfs(1);
        printf("%d\n", ans);
    }
    return 0;
}


 

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