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  • 【agc008F】Black Radius

    Portal --> agc008F

    Solution

       这题好神仙啊qwq疯狂orz看懂日文题解的sjk太强啦qwq

    ​  

    ​   首先我们要统计的东西,是一个涂黑的连通块,然后我们考虑找一个东西使得它可以和每个不同的连通块(也就是不同的染色方案)一一对应,那么这里我们找这个连通块的直径的中心部分(以下简称中心),这个中心根据直径的长度为奇数或者偶数可以是一个点或者一条边

       那么现在,如果说我们知道了中心(一个点或者一条边),知道了半径(就是直径的一半),这个连通块就确定下来了

    ​   那么现在我们要做的就是枚举中心,然后看以其为中心能有多少种不同的半径选择,一种选择方案合法当且仅当存在一个点(x)和一个非负整数(d)能够将其构造出来

      

    ​   那么接下来我们就可以愉快分类讨论了

    ​   为了方便下面的描述,我们先统一一些记号:

    (depmx[x]):以(x)的子树的最大深度(关于这个子树到底是哪种,依下面的描述定)

    (dis(x,y))(x)(y)在树上的简单路径长度

      

    ​   先看比较简单的情况:中心是一条边((u,v))

    ​   我们用三角形直观地表示其“子树”,三角形的大小反映的是(depmx[u])(depmx[v])的大小关系,那么这条边为中心的贡献是:如果(u)中((depmx)较小的那个点)有可选的点,那么对答案有(1)的贡献,否则没有贡献

    ​   具体是因为,我们要保证存在一个(x)(d)能够构造这种方案,那么假设(u)中有可选的点,我们如果要构造出这个连通块并且保证((u,v))是中心的话,(u)的整个“子树”中的所有点必须涂完,否则无法涂到(v)的子树中对应的位置,((u,v))就不是中心了

    ​   而如果说(u)中没有可选的点,考虑选择(v)中的一个点来构造,会发现这是不行的,因为两边必定不对称,无法保证((u,v))是中心

    ​   

    ​   接下来是稍微复杂一点的情况:中心是一个点(u)

    ​   同样的我们还是直观地用三角形表示子树,然后用三角形的。。高度来表示(depmx)之间的相对大小,有黑点表示这个子树中有可选的点,没有反之,为了方便下面的表述,我们给子树编号为(1,2,3,4)

    ​   感性理解一下。。半径的可选范围应该是一段区间,那么现在我们要做的就是卡出上界和下界

    ​   这里我们还需要分两个小类讨论

    (1)(u)是一个可选点

    ​   如果(u)可选,那么下界显然就是(0)(只涂自己一个点),上界的话就是所有后继子树中(也就是上图中的(1,2,3,4)号子树)(depmx)次大值

    ​   为什么不能是最大值呢?因为一旦半径是最大值,显然(4)号子树会被涂完,(1sim 3)号子树也会被涂完,但是这个时候直径的中点就不是我们钦定的中心(u)了,只有在(depmx)次大值之前,我们可以保持这样一个状态:

    ​   橙色线以上是涂色涂到的部分,过(u)的橙色线是直径,只要半径的长度是(<=depmx)次大值的,我们一定可以将直径的两个端点定在次深子树的“边界”和最深子树的“边界”上,这样一定能保证(u)是中心,而如果(>depmx)次大值了,中心就会向最深子树那个方向偏移

       所以这部分的贡献是:(depmx)次大值+1

      

    (2)(u)不是一个可选点

    ​   如果(u)不可选,那么显然下界是需要调整的

    ​   下界应该调整为有可选点的子树中(depmx)的最小值,因为为了涂到(u)并且保证(u)为直径的中点,最小的那个子树必须涂完(具体可以考虑,假设一个我们选择的(x)在这个最小的子树内,那么(x)自然要先涂到(u),这样(x)以下的节点也会被涂到,然后为了保证(u)是中心,这个半径的长度还需要继续扩大,对应的(x)下更深的节点也会继续被涂到,这样一直延伸直到(x)所在的整个子树都被涂完,(x)在其他子树中的情况类似)

    ​   接着就是上界,我们是否可以继续使用(1)中的结论呢?

    ​   答案是肯定的,同样我们也可以考虑,假设(x)在次深子树中,同样延伸的话最后会将次深子树涂完,然后我们可以得到一条类似(1)中所说的那样的直径,(x)在其他子树中类似

    ​   所以这部分的贡献是:有可选点的子树的(depmx)的最小值-(depmx)次小值+1

    ​   

    ​   注意,如果说没有后继儿子,这个点的贡献就是:如果这个点是可选点,贡献为(1),否则贡献为(0)

      

    ​   然后我们就可以快乐树d在(O(n))内预处理出往下的(depmx)和往上的(depmx)然后就可以快乐求解啦

      

    ​   代码大概长这个样子

    #include<iostream>
    #include<cstring>
    #include<cstdio>
    #define ll long long
    using namespace std;
    const int N=2*(1e5)+10,inf=2147483647;
    struct xxx{
    	int y,nxt,x;
    }a[N*2];
    struct Data{/*{{{*/
    	int mx,smx,idmx;
    	void init(){mx=-1; smx=-1; idmx=-1;}
    	void update(int delta,int id1){
    		if (mx<delta)
    			smx=mx,mx=delta,idmx=id1;
    		else
    			smx=max(smx,delta);
    	}
    }info[N];/*}}}*/
    char s[N];
    int h[N],depmx[N][2],ok[N],cnt[N][2],dep[N];
    int n,m,tot,all;
    ll ans;
    void add(int x,int y){a[++tot].y=y; a[tot].nxt=h[x]; h[x]=tot; a[tot].x=x;}
    void dfs(int fa,int x,int d){
    	int u;
    	dep[x]=d;
    	depmx[x][0]=depmx[x][1]=0;
    	info[x].init();
    	info[x].update(0,x);
    	cnt[x][0]=cnt[x][1]=ok[x];
    	for (int i=h[x];i!=-1;i=a[i].nxt){
    		u=a[i].y;
    		if (u==fa) continue;
    		dfs(x,u,d+1);
    		depmx[x][0]=max(depmx[x][0],depmx[u][0]+1);
    		info[x].update(depmx[u][0]+1,u);
    		cnt[x][0]+=cnt[u][0];
    	}
    }
    void dfs1(int fa,int x){
    	int u;
    	if (fa){
    		if (x==info[fa].idmx){
    			if (info[fa].smx!=-1){
    				depmx[x][1]=max(depmx[x][1],info[fa].smx+1);
    				info[x].update(info[fa].smx+1,fa);
    			}
    		}
    		else{
    			if (info[fa].mx!=-1){
    				depmx[x][1]=max(depmx[x][1],info[fa].mx+1);
    				info[x].update(info[fa].mx+1,fa);
    			}
    		}
    		cnt[x][1]=cnt[fa][1]+cnt[fa][0]-cnt[x][0];
    	}
    	for (int i=h[x];i!=-1;i=a[i].nxt){
    		u=a[i].y;
    		if (u==fa) continue;
    		dfs1(x,u);
    	}
    }
    int solve_edge(int i){
    	int x=a[i].x,y=a[i].y,tmp;
    	int depx,depy,cntx,cnty;
    	if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y);
    	depy=depmx[y][0]; cnty=cnt[y][0];
    	cntx=all-cnty;
    	if (y==info[x].idmx) depx=info[x].smx;
    	else depx=info[x].mx;
    	if (depx==depy&&(cntx||cnty)) return 1;
    	if (depx<depy&&cntx==0) return 0;
    	if (depy<depx&&cnty==0) return 0;
    	return 1;
    }
    int solve_vertice(int x){
    	int son=0,u;
    	for (int i=h[x];i!=-1;i=a[i].nxt) ++son;
    		//son+=dep[a[i].y]<dep[x]?cnt[a[i].y][1]:cnt[a[i].y][0];
    	if (son<=1) return ok[x];
    	int up,dw=inf,smx=-1,mx=depmx[x][1];
    	if (depmx[x][1]>0&&all-cnt[x][0]) dw=min(dw,depmx[x][1]);
    	for (int i=h[x];i!=-1;i=a[i].nxt){
    		u=a[i].y;
    		if (dep[u]<dep[x]) continue;
    		if (cnt[u][0])
    			dw=min(dw,depmx[u][0]+1);
    		if (depmx[u][0]+1>mx)
    			smx=mx,mx=depmx[u][0]+1;
    		else
    			smx=max(smx,depmx[u][0]+1);
    	}
    	up=smx;
    	if (ok[x]) dw=0;
    	if (dw==inf) return 0;
    	if (up<dw) return 0;
    	return up-dw+1;
    }
    
    int main(){
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    	freopen("a.in","r",stdin);
    #endif
    	int x,y;
    	scanf("%d",&n);
    	memset(h,-1,sizeof(h));
    	tot=0;
    	for (int i=1;i<n;++i){
    		scanf("%d%d",&x,&y);
    		add(x,y); add(y,x);
    	}
    	scanf("%s",s+1);
    	all=0;
    	for (int i=1;i<=n;++i) ok[i]=s[i]-'0',all+=ok[i];
    	dfs(0,1,1);
    	dfs1(0,1);
    	for (int i=1;i<=tot;i+=2) 
    		ans+=solve_edge(i);
    	for (int i=1;i<=n;++i) 
    		ans+=solve_vertice(i);
    	printf("%lld
    ",ans);
    }
    
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