题意是在有边权的树上寻找平均边权与 (k) 最接近的链。树上找链的问题可以考虑点分治,而点分治的 (mathtt{Solve()}) 函数要处理过重心的链。
记 (dis_x) 为 (x) 到重心的边权和, (dep_x) 为 (x) 的深度,则链 ((x,y)) 的平均边权 (P=frac{dis_x+dis_y}{dep_x+dep_y})。使其最小则是一个分数规划问题,考虑二分 (lvert P-k vert)。记为 (mid)。
(mathtt{Check()}) 函数需判定是否存在 (P) 至少满足 (k-mid leq P leq k) 与 (k leq P leq k +mid) 其中之一。以前者为例,后者同理。该条件等价于:
[egin{cases} (dis_x-dep_x*k)+(dis_y-dep_y*k)leq 0\ (dis_x-dep_x*(k-mid))+(dis_y-dep_y*(k-mid))geq 0end{cases}
]
令 (f_x=dis_x-dep_x*k) , (g_x=dis_x-dep_x*(k-mid))。 将所有点按照 (f_x) 排序后尺取法处理:遍历 (x) 时处理满足第一个条件的 (y) 范围,再通过维护 (g_y) 最大值判定范围内是否存在点满足第二个条件。
时间复杂度 (O(n log n log k))。
还有一些其他细节:
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点 (x) 与 (y) 需位于不同子树,所以维护 (g_y) 最大值时还要维护一个其他子树中的最大值。
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链的端点可以在重心上,所以要加入一个 (dis_x=0,dep_x=0) 的点。
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输出答案下取整,二分要注意端点的判定。也可以使用实数二分,稍慢但是保险。
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点分治不要写错!我因为点分治的max打成min交了两页半……
核心代码:
bool CheckAbove(ld mid) {
ld mn=1e18,dif=1e18,flag; //dif是与最大值子树不同的部分最小值
int nmn=-1,ndif=-1; //两个值分别对应的子树编号
for(int l=1,r=top+1;l<=top;l++) {
while(r>1&&f(a[r-1])+f(a[l])>=0) { //处理可行f
r--;
if(h(a[r],mid)<mn&&a[r].num!=nmn) {
ndif=nmn,nmn=a[r].num,dif=mn,mn=h(a[r],mid);
} else if(h(a[r],mid)<mn&&a[r].num==nmn) {
nmn=a[r].num,mn=h(a[r],mid);
} else if(h(a[r],mid)<dif&&a[r].num!=nmn) {
ndif=a[r].num,dif=h(a[r],mid);
} //维护g。由于重名这里用h
}
if(nmn!=a[l].num) flag=h(a[l],mid)+mn; else flag=h(a[l],mid)+dif;
if(flag<=0) {return 1;}
}
return 0;
}