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  • 【AGC010F】Tree Game

    Description

      
       有一棵(n)个节点的树((n le 3000)),第(i)条边连接(a_i,b_i),每个节点(i)上有(A_i)个石子,高桥君和青木君将在树上玩游戏。
      
    ​   首先,高桥君会选一个节点并在上面放一个棋子,然后从高桥君开始,他们轮流执行以下操作:
      
    ​   (1)从当前棋子占据的点上移除一个石子;
      
    ​   (2)将棋子移动到相邻节点
      
    ​   如果轮到一个人执行操作时棋子占据的点上没有石子,那么他就输了 。
      
    ​   请你找出所有的点(v),使得如果高桥君在游戏开始时把棋子放到(v)上,他可以赢。(按编号从小到大输出)
      
      
      

    Solution

      
    ​   首先两个人的行动是互相约束的。
      
    ​   假设当前在节点(u),先手能耗死后手(即先手必胜)当且仅当对于其所有相邻点,至少存在一个点(v),满足:
      
    ​   (1)(a_u>a_v)
      
    ​   (2)(v)先手必败。
      
    ​   首先(1)是这题对局的一种博弈过程,设想有且只有两个点(u)(v),若初始时棋子在(u),且(a_u>a_v),那么反复走,后手必死。
      
    ​   因此只要先手走向了如是的(v),后手必定不会在这条边上反复横跳,之后也不会,因为一旦后手走回来,先手继续走回(v),可以把后手耗到死。
      
    ​   那么后手必定也只能在(v)中寻找机会。只要(v)是先手必败态,那么(u)即为先手必胜态,因为先手可以主动走到(v)引出必败态。
      
    ​  
      
    ​   定义(u)是先手必败态当且仅当不存在上述(v)
      
    ​   首先,如果先手走向的点(v)满足(a_ule a_v),后手可以走回(u),因为反复横跳后先手必死。因此这些点不可走。
      
    ​   走向的点(v)满足(a_u>a_v)时,若(v)为先手必胜态,那么(u)肯定不能走这一步;如果不存在(v)是先手必败态,那么先手就无路可走了。
      
    ​   综上,因为必须走一步,所以(u)是先手必败态,当且仅当不存在(v)满足(a_u>a_v)(v)先手必败。

      

    ​   对于每一个点,以其为根深搜,设(f_u)表示(u)是必胜还是必败,自底向上DP一遍。
      
    ​  为什么可以自底向上单向考虑?我们是要DP判定每个点(u)是不是必胜态,即要找到是否存在相邻点(v)满足(a_u>a_v),并深搜计算它们的必胜必败态。而对于不满足条件的(v),我们甚至不需要递归进去计算,因为先手不会选择走这边。所以,会选择(u)的父亲作为(v)吗?不会。每递归到(u)时,也就意味着,是上一步的先手想逼我(当前先手)反复横跳才走这一步过来,即满足(a_{fa}>a_u),所以当前先手肯定不能走父亲回去和他反复横跳。因此可以说,DP过程中,是一路向下,走后继递归计算的。
      
       时间复杂度(mathcal O(n^2))
      
       我真TM可以退役了。

    Code

    #include <cstdio>
    using namespace std;
    const int N=3005;
    int n,a[N],f[N];
    int h[N],tot;
    struct Edge{int v,next;}e[N*2];
    inline void addEdge(int u,int v){
    	e[++tot]=(Edge){v,h[u]}; h[u]=tot;
    	e[++tot]=(Edge){u,h[v]}; h[v]=tot;
    }
    void readData(){
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",a+i);
    	int u,v;
    	for(int i=1;i<n;i++){
    		scanf("%d%d",&u,&v);
    		addEdge(u,v);
    	}
    }
    void dfs(int u,int fa){
    	f[u]=0;
    	for(int i=h[u],v;i;i=e[i].next)
    		if((v=e[i].v)!=fa&&a[u]>a[v]){
    			dfs(v,u);
    			if(f[v]==0){
    				f[u]=1;
    				return;
    			}
    		}
    }
    void solve(){
    	for(int u=1;u<=n;u++){
    		dfs(u,0);
    		if(f[u])
    			printf("%d ",u);
    	}
    }
    int main(){
    	readData();
    	solve();
    	return 0;
    }
    

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