简要题意:
求带权树的重心。
带权树的重心定义:用 表示 和 的距离( 则 ),即求一个节点 ,最小化:
本题要求求这个最小值。
首先,按照题目要求建树,分算法讨论。
算法一
显然,我们可以从每个点开始搜索,用 的时间求出 数组。
然后,再枚举重心取最小值即可完成答案。
时间复杂度: .
期望得分: .
算法二
注意到,如果本题加强为:
那么我们需要一些高效算法。
这里我们考虑 换根 .
即我们先算出 的答案 ,然后对于一组父子关系 ( 是 的父亲),那么 和 有什么关系呢?
我们只需要考虑两部分:
-
原来在 的子树中的数,离 比 少 ,所以答案集体 .
-
原来不在 子树中的数,离 比 多 ,所以答案集体 .
综上可得:
其中 为 的子树权值和。 即全树权值和( 为根), 为不在 子树中的 ,在的 , .
有了这个 ,我们只需要搜索初始化 和 就可以啦!
时间复杂度: .
实际得分: .
#pragma GCC optimize(2)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=2e5+1;
inline int read(){char ch=getchar();int f=1; while(!isdigit(ch)) {if(ch=='-') f=-f; ch=getchar();}
int x=0;while(isdigit(ch)) x=x*10+ch-'0',ch=getchar(); return x*f;}
int n,ans,w[N],siz[N],f[N];
vector<int> G[N];
inline void dfs(int u,int fa,int dep) {
//当前节点为 u , 父亲为 fa , 深度为 dep
siz[u]=w[u]; //先处理自己
for(int i=0;i<G[u].size();i++) {
int v=G[u][i]; if(v==fa) continue;
dfs(v,u,dep+1); siz[u]+=siz[v]; //统计儿子节点
} f[1]+=w[u]*dep; //记录 f[1] 的答案
}
inline void dp(int u,int fa) {
for(int i=0;i<G[u].size();i++) {
int v=G[u][i]; if(v==fa) continue;
f[v]=f[u]+siz[1]-(siz[v]<<1); // <<1 等价于 *2
dp(v,u); //换根 dp
} ans=min(ans,f[u]); //统计答案
}
int main(){
n=read(); ans=INT_MAX;
for(int i=1;i<=n;i++) {
w[i]=read(); int u=read(),v=read();
if(v) G[i].push_back(v),G[v].push_back(i);
if(u) G[i].push_back(u),G[u].push_back(i); //建树
} dfs(1,0,0); dp(1,0); //初始化,然后换根 dp
// for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",siz[i]); puts("");
// for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",f[i]); puts("");
printf("%d\n",ans);
return 0;
}