【洛谷P1273】有线电视网

题目大意:给定一棵 N 个节点的有根树,1 号节点为根节点,叶子节点有点权,每条边有边权,每经过一条边都减去该边权,每经过一个节点都加上该点权,求在保证权值和为非负数的前提下最多能经过多少个叶子节点。

题解:(dp[u][i]) 表示在以 u 为根节点的子树中,经过 i 个叶子节点的最大权值和,则有状态转移方程:$$dp[u][i]=max(dp[u][i],dp[v][k]+dp[u][i-k])$$。
一般前提为第一要素,作为要最优化的值,将要求的最优化的值最为附加属性,最后在满足前提的条件下遍历附加属性求出答案。

update on 2019.5.24
学习到了树上背包问题的上下界优化。
一开始做这道题肯定会觉得复杂度分析很奇怪,即:三个 for 循环竟然过了3000的数据量。
最后看了大佬的博客终于明白了,复杂度从严格意义上来说就是 (O(n^2)) 的。

感性证明如下:
我们实现的 dfs 过程可以看作是子树维护的信息合并的过程。在这个过程中,发现任意两个点为根节点的子树信息均发生且仅发生了一次合并。而对于任意两个点的信息合并仅发生在这两个节点的 lca 处,因此时间复杂度为 (O(n^2))

稍微严谨一点的证明如下:

[T_u=sumlimits_{fa[v]=u}T_v+f(u) ]

首先证明对于子树合并的过程复杂度是 (O(sz[u]^2))

[egin{aligned} f_{u} &=1+left(1+s i zleft[v_{1} ight] ight) imes operatorname{siz}left[v_{1} ight]+left(1+operatorname{siz}left[v_{1} ight]+s i zleft[v_{2} ight] ight) imes operatorname{siz}left[v_{2} ight]+cdots+operatorname{siz}[u] imes operatorname{siz}left[v_{k} ight] \ &le 1+sum_{faleft[v_{i} ight]=u} operatorname{siz}left[v_{i} ight] imes(operatorname{siz}[u]+1) \ &=O(operatorname{siz}[u]^{2}) end{aligned} ]

再证明前面子树的和式也是 (O(sz[u]^2))
利用数学归纳法可知,每个子树都是 (O(sz[v]^2)) 的,那么在合并的过程中,利用均值不等式(平方的和大于和的平方)可直接证出。
因此,总的时间复杂度为 (O(n^2))

代码如下

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=3010;

struct node{
	int nxt,to,w;
}e[maxn<<1];
int tot,head[maxn];
inline void add_edge(int from,int to,int w){
	e[++tot]=node{head[from],to,w},head[from]=tot;
}

int n,m,val[maxn],dp[maxn][maxn];

void read_and_parse(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=n-m;i++){
		int k;scanf("%d",&k);
		for(int j=1;j<=k;j++){
			int to,w;scanf("%d%d",&to,&w);
			add_edge(i,to,w);
		}
	}
	for(int i=n-m+1;i<=n;i++)scanf("%d",&val[i]);
	memset(dp,0xcf,sizeof(dp));
}

int dfs(int u){
	dp[u][0]=0;
	if(u>n-m){dp[u][1]=val[u];return 1;}
	int sum=0;
	for(int i=head[u];i;i=e[i].nxt){
		int v=e[i].to;
		int t=dfs(v);sum+=t;
		for(int j=sum;j;j--)
			for(int k=1;k<=t;k++)
				dp[u][j]=max(dp[u][j],dp[u][j-k]+dp[v][k]-e[i].w);
	}
	return sum;
}

void solve(){
	dfs(1);
	int ans=0;
	for(int i=m;i;i--)if(dp[1][i]>=0){ans=i;break;}
	printf("%d
",ans);
}

int main(){
	read_and_parse();
	solve();
	return 0;	
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/wzj-xhjbk/p/10453360.html