[hdu7042]二叉树

考虑最后这棵二叉树的结构，不难发现被移动的点在原树或新树中构成的都是若干棵完整的子树

（若$x$被移动，则$x$在原树或新树的子树中所有点都会被移动）

先在原树中考虑此问题，对于每一棵由被移动的点所构成的极大的子树，将子树大小累加到这棵子树根的父亲的权值$a_{i}$上（初始为0），将深度和累加到答案上（深度定义为到这棵子树根的距离+1）

类似地，对新树也执行此操作，得到权值$b_{i}$（注意新树中深度的定义应该去掉"+1"）

下面，问题即要不断选择$(x,y)in E$（注意一条边有两种选法），使得$a_{x}$增加1且$a_{y}$减小1，并且最小化操作次数，最终将答案加上这个操作次数

考虑每一条边被使用的次数，不难发现最小操作次数即$sum_{u=1}^{n}abs{sum_{v在u的子树中}(a_{v}-b_{v})}$

对于$a_{i}$和$b_{i}$的选择，即令$f_{i,j}$表示以$i$为根的子树中，强制$i$不被移动且$sum_{v在i的子树中}(b_{v}-a_{v})=j$的最小答案（仅考虑子树内的贡献），下面来考虑转移——

儿子分为被移动和未被移动的，都可以用背包处理，且还需要求出第2类的数量（不超过2），然后再枚举$b_{i}$并将对应的代价加入其中（显然是完全二叉树）

由于$sum_{v在i的子树中}(b_{v}-a_{v})$并不保证是$le sz_{v}$的，因此背包的复杂度为$o(n^{2})$

总复杂度即$o(tn^{3})$，可以通过

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 105
struct Edge{
    int nex,to;
}edge[N<<1];
int E,t,n,x,y,sum[N],head[N],sz[N],tot[N],g[N][3],gg[N][3],f[N][N];
void add(int x,int y){
    edge[E].nex=head[x];
    edge[E].to=y;
    head[x]=E++;
}
void dfs(int k,int fa){
    sz[k]=1,tot[k]=0;
    for(int i=head[k];i!=-1;i=edge[i].nex)
        if (edge[i].to!=fa){
            dfs(edge[i].to,k);
            sz[k]+=sz[edge[i].to];
            tot[k]+=tot[edge[i].to];
        }
    tot[k]+=sz[k];
    memset(g,0x3f,sizeof(g));
    g[0][0]=0;
    for(int i=head[k];i!=-1;i=edge[i].nex)
        if (edge[i].to!=fa){
            memcpy(gg,g,sizeof(g));
            for(int j=n;j>=0;j--)
                for(int p=0;p<3;p++)g[j][p]+=tot[edge[i].to];
            for(int l=0;l<=n;l++)
                for(int j=l;j<=n;j++)
                    for(int p=1;p<3;p++)g[j][p]=min(g[j][p],gg[j-l][p-1]+f[edge[i].to][l]);
        }
    for(int i=0;i<=n;i++){
        f[k][i+1]=min(min(g[i][0],g[i][1]),g[i][2]);
        for(int j=1;j<=i;j++){
            f[k][i+1]=min(f[k][i+1],g[i-j][0]+sum[j>>1]+sum[j+1>>1]);
            f[k][i+1]=min(f[k][i+1],g[i-j][1]+sum[j]);
        }
    }
    for(int i=0;i<=n;i++)f[k][i]+=abs(i-sz[k]);
}
int main(){
    for(int i=1;i<N;i++)sum[i]=sum[i>>1]+sum[i-1>>1]+i-1;
    scanf("%d",&t);
    while (t--){
        scanf("%d",&n);
        E=0;
        memset(head,-1,sizeof(head)); 
        for(int i=1;i<n;i++){
            scanf("%d%d",&x,&y);
            add(x,y);
            add(y,x);
        }
        dfs(1,0);
        printf("%d
",f[1][n]);
    }
    return 0;
}