From 34c9fee7051737b9ab3a13109638407837255e06 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: =?UTF-8?q?=E9=BB=84=E6=B5=B7?= <10402852@qq.com> Date: Tue, 16 Jan 2024 10:50:10 +0800 Subject: [PATCH] 'commit' --- TangDou/Topic/HuanGenDp/CF1187E.cpp | 3 +- TangDou/Topic/【换根】dfs专题.md | 95 ++++++++++++++++++++++++-- 2 files changed, 89 insertions(+), 9 deletions(-) diff --git a/TangDou/Topic/HuanGenDp/CF1187E.cpp b/TangDou/Topic/HuanGenDp/CF1187E.cpp index f49d185..daf2011 100644 --- a/TangDou/Topic/HuanGenDp/CF1187E.cpp +++ b/TangDou/Topic/HuanGenDp/CF1187E.cpp @@ -38,8 +38,7 @@ void dfs2(int u, int fa) { int v = e[i]; if (v == fa) continue; // 填充g[]数组的权值最大值 // 此处 sz[1]=n,怎么写都行 - int redCount = sz[1] - sz[v]; // 题解中红色实线描出来的区域中节点个数,这是按题意增加的节点数 - g[v] = redCount + g[u] - sz[v]; // 数学方法计算出来,修改v的最终答案 + g[v] = n + g[u] - 2 * sz[v]; // 数学方法计算出来,修改v的最终答案 // 自顶向下修改统计信息,统计信息是指以每个点为根时可以获取到的最大权值 dfs2(v, u); } diff --git a/TangDou/Topic/【换根】dfs专题.md b/TangDou/Topic/【换根】dfs专题.md index 257b9ca..a09d8fa 100644 --- a/TangDou/Topic/【换根】dfs专题.md +++ b/TangDou/Topic/【换根】dfs专题.md @@ -420,19 +420,19 @@ signed main() { ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/202401160947763.png) -**总结**:这个理解能力,目前看来有两种办法: +**总结**:题目理解能力,目前看来有两种办法: - ① 多动手画图理解,尝试换根试一下。 - ② 多做题,做的多了就一下明白它说什么了。 **题解** -不难发现只要选定了第一个被染色的结点,答案也就确定了, 也就是 选了谁是根最重要,其它的选择顺序不重要。 +不难发现只要选定了第一个被染色的结点,答案也就确定了, 也就是 **选了谁是根最重要,其它的选择顺序不重要**。 所以有一个朴素做法就是以枚举每个结点为根,都做一次树形$dp$。 -以某一结点为根,记 $f_i$ 表示以 $i$ 为根的子树中,首先把 $i$ 染成黑色的答案。 +以某一结点为根,记 $f[i]$ 表示以 $i$ 为根的子树中,首先把 $i$ 染成黑色的权值。 -方程就是 +状态转移方程: $\displaystyle \large f[u]=sz[u]+\sum_{v \in son[u]} f[v]$​ 其中 @@ -445,11 +445,11 @@ $O(n^2)$ ,稳稳地暴毙,然后就会自然而然地想到换根$dp$。 **换根$dp$** -先考虑以任意一点为根,不妨记为 $1$ ,求出 $f$ 数组。 +先考虑以$1$号点为根,求出 $f$ 数组。 然后记 $g[i]$ 表示以 $i$ 结点为根时的答案,尝试通过$1$号节点的计算已知值,进行换根,利用数学变换加快运算速度。 -显然,由于1号节点是根,它没有向上走的路径,所以它的向下所有获取的价值,就是总价值,也就是 $g[1] =f[1]$ +显然,由于1号节点是根,它没有向上走的路径,所以它的向下所有获取的价值就是总价值,也就是 $g[1] =f[1]$ 然后考虑 $g$ 数组从 **父亲到儿子** 的转移。 @@ -467,9 +467,90 @@ $O(n^2)$ ,稳稳地暴毙,然后就会自然而然地想到换根$dp$。 然后考虑父亲方向,也就是图中红圈部分对 $g[2]$ 的贡献。 -那么除了以 $2$ 号结点,与 $1$ 号结点相邻的其他子树都会对答案产生贡献,也就是说,我们只需要用以 $1$ 号结点为根时的权值减去以 $2$ 为根的子树的贡献即可,也就是 $g[1]-f[2]-sz[2]$ 。 +那么除了以 $2$ 号结点,与 $1$ 号结点相邻的其他子树都会对答案产生贡献,也就是说,我们只需要用以 $1$ 号结点为根时的权值减去以 $2$ 为根的子树的贡献即可,也就是 $g[1]-sz[2]-f[2]$ 。 +综合一下上述两种方向的贡献,可以得到: +$$g[2]=n+(f[2]-sz[2])+(g[1]-f[2]-sz[2])=n+g[1]-sz[2]\times 2$$ + +推广到所有节点,就可以得到: +$$g[v]=n+g[u]-sz[v]\times 2$$ + +然后跑两遍 $dfs$ 就愉快的解决啦。 + +```cpp {.line-numbers} +#include +using namespace std; +#define int long long +#define endl "\n" + +const int N = 200010, M = N << 1; + +int n; + +// 链式前向星 +int e[M], h[N], idx, w[M], ne[M]; +void add(int a, int b, int c = 0) { + e[idx] = b, ne[idx] = h[a], w[idx] = c, h[a] = idx++; +} + +int sz[N]; // sz[i]:以i为根的子树中有多少个节点 +int f[N]; +int g[N]; + +int ans; // 答案 + +// 以子填父 +void dfs1(int u, int fa) { + sz[u] = 1; // 以u为根的子树,最起码有u自己1个节点 + for (int i = h[u]; ~i; i = ne[i]) { + int v = e[i]; + if (v == fa) continue; + dfs1(v, u); // 换根dp的套路,第一次 dfs,以子填父,先递归,后累加 + sz[u] += sz[v]; // 将儿子节点v子树的节点数量,累加到u子树上 + f[u] += f[v]; // 权值也需要累加 + } + f[u] += sz[u]; // 别忘了加上自己子树的个数,之所以放在这里写,是因为需要所有子树递归完成统计后才有sz[u] +} + +// 换根dp +void dfs2(int u, int fa) { + for (int i = h[u]; ~i; i = ne[i]) { + int v = e[i]; + if (v == fa) continue; // 填充g[]数组的权值最大值 + // 此处 sz[1]=n,怎么写都行 + g[v] = n + g[u] - 2 * sz[v]; // 数学方法计算出来,修改v的最终答案 + // 自顶向下修改统计信息,统计信息是指以每个点为根时可以获取到的最大权值 + dfs2(v, u); + } +} + +signed main() { + // 初始化链式前向星 + memset(h, -1, sizeof h); + + cin >> n; + for (int i = 1; i < n; i++) { + int a, b; + cin >> a >> b; + add(a, b), add(b, a); + } + // 第一次dfs,以子孙节点信息更新父节点的统计信息,统计信息包括:以u为根的子树中节点数个sz[u],每个节点可以获取到的权值f[u] + dfs1(1, 0); + // f[i]:以1为根时的, 以i为子树根的子树可以获得的最大权值 + // g[i]:以i为根的子树可以获得的最大权值,也就是最终的结果存储数组 + g[1] = f[1]; + + // 第二次dfs,换根 + dfs2(1, 0); + + // 遍历一遍历,找出到底以谁为根可以获取到权值的最大值,最大值是多少 + for (int i = 1; i <= n; i++) ans = max(ans, g[i]); + // 输出答案 + cout << ans << endl; +} +``` + #### [$CF1324F$.$Maximum$ $White$ $Subtree$](https://www.luogu.com.cn/problem/CF1324F) **题目大意**