UVa 12161 Ironman Race in Treeland(树分治)
程序员文章站
2022-06-06 20:38:12
...
题目大意:
有一棵树,每条边上都有花费和长度,求花费不超过M的最长路径。
解题思路:
比较典型的树分治,对于每个重心,统计所有经过重心的路径的组合,再加上原始输入的边,一定能够得到所有的路径。在计算组合的时候,直接暴力枚举非常低效,我们可以先去掉花费大,长度短的路径,然后排序利用双指针(具体写法见代码)。
AC代码:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <deque>
#include <string>
#include <map>
#include <set>
#include <list>
using namespace std;
#define INF 0x3f3f3f3f
#define LL long long
#define fi first
#define se second
#define mem(a,b) memset((a),(b),sizeof(a))
const int MAXV=30000+3;
struct Edge
{
int to, damage, length, next;
Edge(int t=0, int d=0, int l=0, int n=0):to(t), damage(d), length(l), next(n){}
}edge[MAXV*2];
int N, M;
int head[MAXV], edge_size;
int ans, pre_max_subtree_size;//重心最大子树大小
int pre_subtree_size;//以u为根的子树大小
int subtree_size[MAXV];//以i为根的子树的节点数
bool is_centroid[MAXV];//是否为重心
pair<int, int> path[MAXV];
int b, e;//当前子树中路径在path[]中的开始下标和结束下标
void init()
{
ans=0;
edge_size=0;
mem(head, -1);
}
void add_edge(int from, int to, int damage, int length)
{
edge[edge_size]=Edge(to, damage, length, head[from]);
head[from]=edge_size++;
}
//查找重心的递归函数
//在以u为根的子树中寻找一个顶点,使得删除该该节点后最大子树的顶点数最小
void search_centroid(int u, int fa, int &root)
{
int max_subtree_size=0;
subtree_size[u]=1;
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(v==fa || is_centroid[v])
continue;
search_centroid(v, u, root);
max_subtree_size=max(max_subtree_size, subtree_size[v]);
subtree_size[u]+=subtree_size[v];
}
max_subtree_size=max(max_subtree_size, pre_subtree_size-subtree_size[u]);//计算u所在的子树的结点数
if(max_subtree_size<pre_max_subtree_size)//更换重心
{
root=u;
pre_max_subtree_size=max_subtree_size;
}
}
//计算子树大小(subtree_size)的递归函数
int compute_subtree_size(int u, int fa)
{
int res=1;
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(v==fa || is_centroid[v])
continue;
res+=compute_subtree_size(v, u);
}
return res;
}
//计算子树中的所有顶点到重心的距离
void enumerate_paths(int u, int fa, int damage, int length)
{
path[e++]=make_pair(damage, length);
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(v==fa || is_centroid[v])
continue;
if(damage+edge[i].damage<=M)
enumerate_paths(v, u, damage+edge[i].damage, length+edge[i].length);
}
}
//删除长度小,花费大的路径
void remove_useless(int b, int &e)
{
if(b==e)
return ;
int size;
for(int i=size=b+1;i<e;++i)
{
if(path[i].fi==path[size-1].fi)
continue;
if(path[i].se<=path[size-1].se)
continue;
path[size++]=path[i];
}
e=size;
}
void solve_sub_problem(int u, int fa)
{
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(v==fa || is_centroid[v])
continue;
pre_max_subtree_size=MAXV;
pre_subtree_size=compute_subtree_size(v, u);
int root;
search_centroid(v, u, root);
is_centroid[root]=1;
solve_sub_problem(root, u);
is_centroid[root]=0;
}
b=e=0;
for(int i=head[u];~i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(v==fa || is_centroid[v])
continue;
if(edge[i].damage<=M)
enumerate_paths(v, u, edge[i].damage, edge[i].length);
if(b>0)//合并不同子树之间经过重心的路径
{
sort(path+b, path+e);
remove_useless(b, e);
for(int _b=0, _e=e-1;_b<b;++_b)
{
while(_e>=b && path[_b].fi+path[_e].fi>M)
--_e;
if(_e>=b)
ans=max(ans, path[_b].se+path[_e].se);
}
}
sort(path, path+e);
remove_useless(0, e);
b=e;
}
}
int main()
{
int T_T;
scanf("%d", &T_T);
for(int cas=1;cas<=T_T;++cas)
{
scanf("%d%d", &N, &M);
init();
for(int i=1;i<N;++i)
{
int u, v, damage, length;
scanf("%d%d%d%d", &u, &v, &damage, &length);
--u;
--v;
add_edge(u, v, damage, length);
add_edge(v, u, damage, length);
if(damage<=M)
ans=max(ans, length);
}
int root;
pre_max_subtree_size=MAXV;
pre_subtree_size=N;
search_centroid(1, -1, root);
is_centroid[root]=1;
solve_sub_problem(root, -1);
is_centroid[root]=0;
printf("Case %d: %d\n", cas, ans);
}
return 0;
}
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