最大子树和 解题报告

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题目描述

小明对数学饱有兴趣,并且是个勤奋好学的学生,总是在课后留在教室向老师请教一些问题。一天他早晨骑车去上课,路上见到一个老伯正在修剪花花草草,顿时想到了一个有关修剪花卉的问题。于是当日课后,小明就向老师提出了这个问题:

一株奇怪的花卉,上面共连有 N朵花,共有 N-1条枝干将花儿连在一起,并且未修剪时每朵花都不是孤立的。每朵花都有一个“美丽指数”,该数越大说明这朵花越漂亮,也有“美丽指数”为负数的,说明这朵花看着都让人恶心。所谓“修剪”,意为:去掉其中的一条枝条,这样一株花就成了两株,扔掉其中一株。经过一系列“修剪“之后,还剩下最后一株花(也可能是一朵)。老师的任务就是:通过一系列“修剪”(也可以什么“修剪”都不进行),使剩下的那株(那朵)花卉上所有花朵的“美丽指数”之和最大。

老师想了一会儿,给出了正解。小明见问题被轻易攻破,相当不爽,于是又拿来问你。

输入输出格式

输入格式:

第一行一个整数N(1≤N≤16000) 。表示原始的那株花卉上共 N 朵花。

第二行有 N个整数,第 I 个整数表示第 I 朵花的美丽指数。

接下来N−1 行每行两个整数 a,b ,表示存在一条连接第 a 朵花和第 b 朵花的枝条。

输出格式:

一个数,表示一系列“修剪”之后所能得到的“美丽指数”之和的最大值。保证绝对值不超过 2147483647。

输入输出样例

输入样例#1: 复制

7
-1 -1 -1 1 1 1 0
1 4
2 5
3 6
4 7
5 7
6 7

输出样例#1: 复制

3

说明

【数据规模与约定】

对于 60% 的数据,有 N≤1000 ;

对于 100% 的数据,有 N≤16000 。

很显然,题目暗示着花连接成一棵树(n朵花,n-1条根枝条)。

最后选出来的必定是一个连通的“株”,也就是最大权值连通块,那么我们考虑树型dp。

假设某朵花被选,那么与它连通的所有花都必选;

假设某朵花不选,那么与它连通的花都必不可选。

显然dp方程为:

dp[i][0]=max(dp[i][0],max(dp[k][0],dp[k][1]));

dp[i][1]=max(dp[i][1],dp[i][1]+dp[k][1]);

其中dp[i][0]表示不选i,dp[i][1]表示选i,k为i的子结点。

比如说对于样例:

先建树(如图),从根(1)开始遍历,到4、7、6、3,则dp[3][0]=0,dp[3][1]=-1;

回6,dp[6][0]=0,dp[6][1]=1.

到7时,注意不可能越过不选6而选3去更新dp[7][1],因dp[7][1]=max(dp[7][1],dp[7][1]+dp[6][1]),与dp[6][0]无关。

也不可能在不取7时同时取5,6两棵子树,因dp[7][0]取的是子树最大值而不是累加。

这即是说,dp[i][0]具有传递性,一旦当前点不取,上面的点更新时若取此值也必定不能取。

代码:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define INF 2147483647;
using namespace std;
    struct forward_star
    {
        int next,to;
    };
    int n,cnt;
    int a[16001];
    forward_star edge[32001];
    int head[16001];
    int dp[16001][2];
    bool vis[16001];
    bool usable[32001];
void add(int u,int v)
{
    cnt++;
    edge[cnt].to=v;
    edge[cnt].next=head[u];
    head[u]=cnt;
}
void build(int now) //建树
{
    vis[now]=true;
    int i=head[now];
    while (i!=0)
    {
        if (!vis[edge[i].to])
            build(edge[i].to);
        else usable[i]=false; 
        i=edge[i].next;
    }
}
void solve(int now) //树型dp求解
{
    dp[now][0]=-INF;
    dp[now][1]=a[now];
    int i=head[now];
    while (i!=0)
    {
        if (usable[i])
        {
            solve(edge[i].to);
            int cc=max(dp[edge[i].to][0],dp[edge[i].to][1]);
            dp[now][0]=max(dp[now][0],cc);
            dp[now][1]=max(dp[now][1],dp[now][1]+dp[edge[i].to][1]);
        }
        i=edge[i].next;
    }
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    for (int i=1;i<n;i++)
    {
        int x,y;
        scanf("%d%d",&x,&y);
        add(x,y);
        add(y,x);
    }
    memset(usable,true,sizeof(usable));
    build(1);
    solve(1);
    printf("%d",max(dp[1][0],dp[1][1]));
}

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