[O(N)的我不会]树网的核
【题目描述】
设T=(V, E, W) 是一个无圈且连通的无向图(也称为无根树),每条边带有正整数的权,我们称T为树网(treenetwork),其中V, E分别表示结点与边的集合,W表示各边长度的集合,并设T有n个结点。
路径:树网中任何两结点a,b都存在唯一的一条简单路径,用d(a,b)表示以a,b为端点的路径的长度,它是该路径上各边长度之和。我们称d(a,b)为a,b两结点间的距离。
一点v到一条路径P的距离为该点与P上的最近的结点的距离:
d(v,P)=min{d(v,u),u为路径P上的结点}。
树网的直径:树网中最长的路径称为树网的直径。对于给定的树网T,直径不一定是唯一的,但可以证明:各直径的中点(不一定恰好是某个结点,可能在某条边的内部)是唯一的,我们称该点为树网的中心。
偏心距ECC(F):树网T中距路径F最远的结点到路径F的距离, 即 ECC(F)=max{d(v,F),v∈V}.
任务:对于给定的树网T=(V, E,W)和非负整数s,求一个路径F,它是某直径上的一段路径(该路径两端均为树网中的结点),其长度不超过s(可以等于s),使偏心距ECC(F)最小。我们称这个路径为树网T=(V,E,W)的核(Core)。必要时,F可以退化为某个结点。一般来说,在上述定义下,核不一定只有一个,但最小偏心距是唯一的。
下面的图给出了树网的一个实例。图中,A-B与A-C是两条直径,长度均为20。点W是树网的中心,EF边的长度为5。如果指定s=11,则树网的核为路径DEFG(也可以取为路径DEF),偏心距为8。如果指定s=0(或s=1、s=2),则树网的核为结点F,偏心距为12。
【输入格式】
输入文件包含n行:
第1行,两个正整数n和s,中间用一个空格隔开。其中n为树网结点的个数,s为树网的核的长度的上界。设结点编号依次为1, 2, ..., n。
从第2行到第n行,每行给出3个用空格隔开的正整数,依次表示每一条边的两个端点编号和长度。例如,“2 4 7”表示连接结点2与4的边的长度为7。
所给的数据都是正确的,不必检验。
【输出格式】
输出文件只有一个非负整数,为指定意义下的最小偏心距。
【样例输入】
5 2
1 2 5
2 3 2
2 4 4
2 5 3
【样例输出】
5
【分析】
首先找到一个树的直径。方法是:从1点出发,找到距离1最远的点,记为x。然后从x出发,所搜索到的最远路径就是树的直径。
然后我们用搜索的方法计算每个点到直径的最短距离dist。
之后在直径上枚举路径的起点和终点。找到最小的偏心距。
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <limits.h> #define MAXN 310 struct tnode { int num; tnode *next; } g[MAXN],*t; int q[MAXN * 3],list[MAXN],loc[MAXN],dist[MAXN],from[MAXN],dis[MAXN], di[MAXN][MAXN],xdis[MAXN][MAXN]; int n,l,r,s,x,y,z,tot,ans; bool v[MAXN],in_tree[MAXN]; void insert(int x,tnode &p) { t = new(tnode); t->num = x; t->next = p.next; p.next = t; } void dfs(int father,int x) { tnode *tt; tt = g[x].next; while (tt != NULL) { int y = tt->num; if (!in_tree[y]) if (dist[x] + di[x][y] < dist[y]) { dist[y] = dist[x] + di[x][y]; from[y] = father; dfs(father,y); } tt = tt->next; } } int main() { scanf("%d%d",&n,&s); for (int i = 1;i < n;++i) { scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); insert(x,g[y]); insert(y,g[x]); di[x][y] = z; di[y][x] = z; } q[0] = 1; v[1] = 1; while (l <= r) { x = q[l]; t = g[x].next; while (t != NULL) { y = t->num; if (y != from[x]) if (dis[y] < di[x][y] + dis[x]) { dis[y] = di[x][y] + dis[x]; from[y] = x; if (!v[y]) { q[++r] = y; v[y] = 1; } } t = t->next; } ++l; v[x] = 0; } z = 0; for (int i = 1;i <= n;++i) if (dis[i] > z) { z = dis[i]; x = i; } memset(from,0,sizeof(from)); memset(v,0,sizeof(v)); v[x] = 1; memset(dis,0,sizeof(dis)); q[0] = x; v[x] = 1; l = r = 0; while (l <= r) { x = q[l]; t = g[x].next; while (t != NULL) { y = t->num; if (from[x] != y) if (dis[y] < di[x][y] + dis[x]) { dis[y] = di[x][y] + dis[x]; from[y] = x; if (!v[y]) { q[++r] = y; v[y] = 1; } } t = t->next; } ++l; v[x] = 0; } z = 0; for (int i = 1;i <= n;++i) if (dis[i] > z) { z = dis[i]; x = i; } list[++tot] = x; while (from[x]) { x = from[x]; list[++tot] = x; } for (int i = 1;i <= tot;++i) { loc[list[i]] = i; in_tree[list[i]] = 1; } for (int i = 1;i <= tot;++i) for (int j = i + 1;j <= tot;++j) xdis[i][j] = xdis[i][j - 1] + di[list[j - 1]][list[j]]; memset(from,0,sizeof(from)); for (int i = 1;i <= n;++i) if (!in_tree[i]) dist[i] = INT_MAX; for (int i = 1;i <= tot;++i) dfs(list[i],list[i]); ans = INT_MAX; for (int st = 1;st <= tot;++st) for (int en = st;en <= tot;++en) { if (xdis[st][en] > s) break; int te_ans = 0; for (int i = 1;i <= n;++i) if (!in_tree[i]) { if (dist[i] > te_ans) te_ans = dist[i]; } else { x = loc[i]; if (x < st) { if (dist[i] + xdis[x][st] > te_ans) te_ans = dist[i] + xdis[x][st]; } if (x > en) { if (dist[i] + xdis[en][x] > te_ans) te_ans = dist[i] + xdis[en][x]; } } if (te_ans < ans) ans = te_ans; } printf("%d\n",ans); return 0; }