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  • POJ 1741 Tree 树形DP(分治)

    链接:http://poj.org/problem?id=1741

    题意:给出一棵树,节点数为N(N<=10000),给出N-1条边的两点和权值,给出数值k,问树上两点最短距离小于k的点对有多少个。

    思路:拿到题的第一反应是LCA问题,只是细一想询问次数极限情况能够达到10000*5000次。即使用Tarjan也是超时没商议的。

    2009年国家队论文提供了树的分治思想,对于本题就是树的分治的点分治的应用。每次找到能使含节点最多的子树的节点最少的根分而治之,相同方式分别处理它的全部子树,知道处理到单独的节点。

    这样能够使复杂度最低化。

    (详细找根的方式和上一题思想类似,传送门:http://blog.csdn.net/ooooooooe/article/details/38981129 )

    对于每一个根。记录其它点到根的距离,我要找出它的两个子节点分别处于它的不同子树并且距离小于k的情况数,不记录在同一子树的情况是由于对于同一子树的两个节点,它们的最短距离并非它们到根的距离之和,并且假设对于每一个根都记录处于同样子树的节点。那么会记反复情况。详细处理的方式是先记录到根距离之和小于等于k的点对的数量,然后对于每一个子树分别除去在子树中到根距离之和小于等于k的点对的数量。

    资料:http://wenku.baidu.com/view/e087065f804d2b160b4ec0b5.html###

    代码:

    #include <algorithm>
    #include <cmath>
    #include <cstdio>
    #include <cstdlib>
    #include <cstring>
    #include <ctime>
    #include <ctype.h>
    #include <iostream>
    #include <map>
    #include <queue>
    #include <set>
    #include <stack>
    #include <string>
    #include <vector>
    #define eps 1e-8
    #define INF 1000000000
    #define maxn 10005
    #define PI acos(-1.0)
    #define seed 31//131,1313
    typedef long long LL;
    typedef unsigned long long ULL;
    using namespace std;
    int dp[maxn][2],from[maxn],head[maxn],all[maxn],top,tot,ans=0;
    int T,k,x,y,z;
    bool vis[maxn];
    void init()
    {
        memset(head,-1,sizeof(head));
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        ans=0;
        top=0;
    }
    struct Edge
    {
        int v,w;
        int next;
    } edge[maxn*2];
    void add_edge(int u,int v,int w)
    {
        edge[top].v=v;
        edge[top].w=w;
        edge[top].next=head[u];
        head[u]=top++;
    }
    void dfs_first(int u,int f)
    {
        from[u]=u;
        dp[u][0]=dp[u][1]=0;
        for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next)
        {
            int v=edge[i].v,w=edge[i].w;
            if(v==f||vis[v])
                continue;
            dfs_first(v,u);
            if(dp[v][0]+w>dp[u][0])
            {
                from[u]=v;
                dp[u][1]=dp[u][0];
                dp[u][0]=dp[v][0]+w;
            }
            else if(dp[v][0]+w>dp[u][1])
                dp[u][1]=dp[v][0]+w;
        }
    }
    void dfs_second(int u,int f,int k,int &root,int &deep)
    {
        if(u!=f)
            if(from[f]!=u)
            {
                if(dp[f][0]+k>dp[u][0])
                {
                    from[u]=f;
                    dp[u][1]=dp[u][0];
                    dp[u][0]=dp[f][0]+k;
                }
                else if(dp[f][0]+k>dp[u][1])
                    dp[u][1]=dp[f][0]+k;
            }
            else
            {
                if(dp[f][1]+k>dp[u][0])
                {
                    from[u]=f;
                    dp[u][1]=dp[u][0];
                    dp[u][0]=dp[f][1]+k;
                }
                else if(dp[f][1]+k>dp[u][1])
                    dp[u][1]=dp[f][1]+k;
            }
        if(dp[u][0]<deep)
        {
            deep=dp[u][0];
            root=u;
        }
        for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next)
        {
            int v=edge[i].v,w=edge[i].w;
            if(v==f||vis[v])
                continue;
            dfs_second(v,u,w,root,deep);
        }
    }
    void dfs_third(int u,int f,int val)
    {
        all[tot++]=val;
        for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next)
        {
            int v=edge[i].v,w=edge[i].w;
            if(!vis[v]&&v!=f)
                dfs_third(v,u,val+w);
        }
    }
    void dfs(int u)
    {
        int root=-1,deep=INF;
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        dfs_first(u,u);
        dfs_second(u,u,0,root,deep);
        tot=0;
        dfs_third(root,root,0);
        sort(all,all+tot);
        int a=0,b=tot-1;
        while(a<b)
        {
            while(all[a]+all[b]>k&&b>a)
                b--;
            ans+=b-a;
            a++;
        }
        vis[root]=1;
        for(int i=head[root]; i!=-1; i=edge[i].next)
        {
            tot=0;
            int v=edge[i].v,w=edge[i].w;
            if(!vis[v])
            {
                dfs_third(v,0,w);
                sort(all,all+tot);
                a=0,b=tot-1;
                while(a<b)
                {
                    while(all[a]+all[b]>k&&b>a)
                        b--;
                    ans-=b-a;
                    a++;
                }
                dfs(v);
            }
        }
    }
    int main()
    {
        while(scanf("%d%d",&T,&k))
        {
            if(!T&&!k)
            break;
            init();
            for(int i=0; i<T-1; i++)
            {
                scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
                add_edge(x,y,z);
                add_edge(y,x,z);
            }
            dfs(1);
            printf("%d
    ",ans);
        }
        return 0;
    }


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