SPOJ 1825 Free tour II 树分治

题意:

有N个顶点的树,节点间有权值, 节点分为黑点和白点。 找一条最长路径使得 路径上黑点数量不超过K个。

题解:

此题是qzc的论文里的题,没看懂qzc写的,后来看的别人的代码才理解了。

先引用一下这位神犇的题解:http://hi.baidu.com/fuqbppvrgcbactd/item/14a81a1bdbd9f98888a956b9

在以ROOT为根的树上,我们可以这样表示状态:F[ i , j ] 表示它的第 I 个子树中经过的不超过 J 个黑点的路径中,最长的一条的长度是多少,这样可以保证 F[ I , J ] 的递增性。要求出F[ I , J ] ,我们只要对所有子树进行一次DFS即可,复杂度是O( N )的。不过如果要保存这样的状态对于某些数据可能有些困难,因为数据范围太大了,我们可以通过以下方法来优化:我们要求的 F[ i , j ] 是把所有做过的子树全部保存起来,不过我们要用的只是对于每个 J 的最大值!所以我们可以根据这一点进行一个对空间的优化。把 F[ i , j ] 变成一维的 F[ i ] 表示当前已经计算过的子树中,经过黑点数不超过 i 个的路径中最长的长度是多少,对于当前所计算的子树,用 G[ i ] 表示当前子树中经过黑色点数严格为 i 个的路径中最长的路径的长度是多少。可以比较G[ i ] 和 F[ i ] 的大小来更新 F[ i ] ,依然可以保证 F[ i ] 的递增。

不过每次更新一次 F[ i ] 的时候的复杂度是 F[ i ] 和 G[ i ] 深度的最大值,对于某些数据可能达到O( n^2 ) ,所以在进行更新之前对子树进行一次排序,关键字是该子树中路径经过最多数量的黑色节点的数量。

我就是没有看懂怎么从n^2变成logn的,所以特别解释一下:

因为最多只有n个黑色的节点,所以枚举黑色节点的个数进行更新即可,即对于下标相同的F数组,不用区分,直接合并取最大值。

 

View Code
  1 #include <iostream>
  2 #include <cstring>
  3 #include <cstdio>
  4 #include <cstdlib>
  5 #include <algorithm>
  6 
  7 #define N 450010
  8 #define M 1100000
  9 #define INF 1e8
 10 
 11 using namespace std;
 12 
 13 int head[N],next[M],len[M],to[M];
 14 bool vis[N];
 15 int bk[N],sz[N],lim[N],num[N],dep[N],g[N],mg[N];
 16 int n,m,md,root,cnt,mn,ans;
 17 
 18 inline void init()
 19 {
 20     memset(head,-1,sizeof head); cnt=0;
 21     memset(bk,0,sizeof bk);
 22 }
 23 
 24 inline bool cmp(int x,int y)
 25 {
 26     return dep[to[x]]<dep[to[y]];
 27 }
 28 
 29 inline void add(int u,int v,int w)
 30 {
 31     to[cnt]=v; len[cnt]=w; next[cnt]=head[u]; head[u]=cnt++;
 32 }
 33 
 34 inline void read()
 35 {
 36     init(); 
 37     scanf("%d%d%d",&n,&md,&m);
 38     for(int i=1,a;i<=m;i++)
 39         scanf("%d",&a),bk[a]=1;
 40     for(int i=1,a,b,c;i<n;i++)
 41     {
 42         scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
 43         add(a,b,c); add(b,a,c);
 44     }
 45 }
 46 
 47 inline void getsize(int u,int fa)
 48 {
 49     sz[u]=1; lim[u]=0;
 50     for(int i=head[u];~i;i=next[i])
 51         if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]])
 52         {
 53             getsize(to[i],u);
 54             sz[u]+=sz[to[i]];
 55             lim[u]=max(lim[u],sz[to[i]]);
 56         }
 57 }
 58 
 59 inline void getroot(int p,int u,int fa)
 60 {
 61     lim[u]=max(lim[u],sz[p]-sz[u]);
 62     if(lim[u]<mn) mn=lim[u],root=u;
 63     for(int i=head[u];~i;i=next[i])
 64         if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]]) getroot(p,to[i],u);
 65 }
 66 
 67 inline void getdep(int u,int fa)
 68 {
 69     dep[u]=bk[u]; int res=0;
 70     for(int i=head[u];~i;i=next[i])
 71         if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]])
 72         {
 73             getdep(to[i],u);
 74             res=max(res,dep[to[i]]);
 75         }
 76     dep[u]+=res;
 77 }
 78 
 79 inline void getg(int u,int fa,int d,int c)
 80 {
 81     g[c]=max(g[c],d);
 82     for(int i=head[u];~i;i=next[i])
 83         if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]])
 84             getg(to[i],u,d+len[i],c+bk[to[i]]);
 85 }
 86 
 87 inline void getans(int u,int fa)
 88 {
 89     getsize(u,fa);
 90     mn=INF;
 91     getroot(u,u,fa);
 92     int rt=root,tot=0;
 93     vis[rt]=true;
 94     for(int i=head[rt];~i;i=next[i])
 95         if(!vis[to[i]]) getans(to[i],to[i]);
 96     for(int i=head[rt];~i;i=next[i])
 97         if(!vis[to[i]])
 98         {
 99             getdep(to[i],rt);
100             num[++tot]=i;
101         }
102     sort(num+1,num+1+tot,cmp);
103     for(int i=0;i<=dep[to[num[tot]]];i++) mg[i]=-INF;
104     for(int i=1;i<=tot;i++)
105     {
106         int v=to[num[i]],d=dep[v];
107         int val=len[num[i]];
108         for(int j=0;j<=d;j++) g[j]=-INF;
109         getg(v,rt,val,bk[v]);
110         if(i!=1)
111         {
112             for(int j=0;j<=md-bk[rt]&&j<=d;j++)
113             {
114                 int sa=min(dep[to[num[i-1]]],md-bk[rt]-j);
115                 if(mg[sa]==-INF) break;
116                 if(g[j]!=-INF) ans=max(ans,mg[sa]+g[j]);
117             }
118         }
119         for(int j=0;j<=d;j++)
120         {
121             mg[j]=max(g[j],mg[j]);
122             if(j) mg[j]=max(mg[j],mg[j-1]);
123             if(j+bk[rt]<=md) ans=max(ans,mg[j]);
124         }
125     }
126     vis[rt]=false;
127 }
128 
129 inline void go()
130 {
131     memset(vis,0,sizeof vis);
132     getans(1,1); 
133     printf("%d\n",ans);
134 }
135 
136 int main()
137 {
138     read();
139     go();
140     return 0;
141 }

感觉树分治的细节挺多的。。。。囧。。。

原文地址:https://www.cnblogs.com/proverbs/p/2869128.html