题解「Luogu1099 树网的核」

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树的直径+尺取法。


题意

给定一棵带边权无根树,在其直径上求出一段长度不超过 (s) 的路径 (F) ,使得离路径距离最远的点到路径的距离最短。


题解

首先,在 (s) 的限制下,(F) 应尽量长。这个画下图就不难明白。

先求出直径,令直径的两端点分别为 (x,y)

定义一个关于直径上点 (u) 的函数 (dis(u)) ,表示除直径上的点到 (u) 的最远距离。那么就有一个结论:

对于任意一个直径上的点 (u) ,有 (dis(u)leq d(u,x),dis(u)leq d(u,y))

证明:

若存在一个直径上的点满足 (dis(u)>d(u,x)) ,那么有 (dis(u)+d(u,y)>d(u,x)+d(u,y)) 。显而易见, 此时 (x,y) 不可能是直径的两个端点。

同理,(dis(u)>d(u,y)) 同样不合法。

证毕。

考虑一条路径,如何计算它的偏心距。设路径 (F) 的两端点分别为 (a,b) ,根据偏心距的定义,可以重写一下题目中给出的式子:

[{ m{ECC}}(F)=max{max{dis(u),uin F},d(x,a),d(b,y)} ]

设直径为 (L) 。对于点 (v) ,满足 (vin L,v ot in F) ,有(假如 (v)(x)(a) 之间,在另一边同理):

[dis(v)leq d(x,v)leq d(x,a) ]

那么可以重写一下上面的式子:

[{ m{ECC}}(F)=max{max{dis(u),uin L},d(x,a),d(b,y)} ]

发现 (max{dis(u),uin L})(F) 无关,那么我们可以在直径上尺取求出所有 (F)(max{d(x,a),d(b,y)}) 的最小值,再与 (max{dis(u),uin L}) 取max即可。


( ext{Code}:)

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#define maxn 305
#define Rint register int
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
typedef long long lxl;

template <typename T>
inline void read(T &x)
{
	x=0;T f=1;char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9') {if(ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
	while(ch>='0'&&ch<='9') {x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
	x*=f;
}

struct edge
{
	int u,v,w,next;
	edge(int u,int v,int w,int next):u(u),v(v),w(w),next(next){}
	edge(){}
}e[maxn<<1];

int head[maxn],k;

inline void add(int u,int v,int w)
{
	e[k]=edge(u,v,w,head[u]);
	head[u]=k++;
}

int n,s;
int dis[maxn],fro[maxn];
bool vis[maxn];

inline int dfs(int u,int fa)
{
	int res=u;
	for(int i=head[u];~i;i=e[i].next)
	{
		int v=e[i].v;
		if(v==fa||vis[v]) continue;
		fro[v]=u;
		dis[v]=dis[u]+e[i].w;
		int x=dfs(v,u);
		if(dis[x]>dis[res]) res=x;
	}
	return res;
}

int main()
{
	// freopen("P1099.in","r",stdin);
	read(n),read(s);
	memset(head,-1,sizeof(head));
	for(int i=1,u,v,w;i<n;++i)
	{
		read(u),read(v),read(w);
		add(u,v,w);
		add(v,u,w);
	}
	int x=dfs(1,0);dis[x]=fro[x]=0;
	int y=dfs(x,0),ans=INF;
	for(int i=y,j=y;i;i=fro[i])
	{
		while(fro[j]&&dis[i]-dis[fro[j]]<=s) j=fro[j];
		ans=min(ans,max(dis[j],dis[y]-dis[i]));
		vis[i]=true;
	}
	for(int i=y;i;i=fro[i])
	{
		dis[i]=0;
		int j=dfs(i,0);
		ans=max(ans,dis[j]);
	}
	printf("%d
",ans);
	return 0;
}
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