[AGC004F] Namori

Description

现在给你一张N个点M条边的连通图,我们保证N−1≤M≤N,且无重边和自环。

每一个点都有一种颜色,非黑即白。初始时,所有点都是白色的。

“全”想通过执行若干次某种操作的方式,来将所有的点变成黑色。操作方式如下:

选择一对颜色相同的相邻的节点(存在边直接连接彼此),将它们的颜色反转。即若原来都是白色,则都变成黑色,反之亦然。

现在“全”想知道,他能否通过执行这种操作以达到目的。如果可以,他还希望步数尽可能的少。

Input

第一行有两个正整数N和M(2≤N≤105,N−1≤M≤N)

接下来M行,每行2个正整数a和b(1≤a,b≤N),表示每条边连接的两个点。

Output

如果存在操作方案使得“全”能达到目的,请输出最少操作次数。

否则,请输出−1

题解:

这里

分三类:树,奇环,偶环

1.树

我们可以吧两个相邻的两个颜色相同的点翻转转化为,我们把原树二分图染色,把两个相邻的两个不同颜色的点交换。那我们的目标就是把所有黑点变成白点,白点变为黑点

我们可以看做一个球入洞的问题,白点上都有一个球,黑点上都有一个洞。我们把每个球都放进一个洞里,问最小要移多少次才能使全部球都入洞。

那么方案可行的条件是球和洞的数量相等。

那么我们把白点权值设为1,黑点为-1,那么答案就为

\[ \sum_i sum_i \]

\(sum_i\) 为子树 \(i\) 的点权和(仔细想想能明白的)。

以上就是为树的解法。

2.奇环

奇环只不过是在树上加一条边罢了。

奇环多出来的那条边的两端肯定是同色的,所以对这条边操作一次可以使两个端点同时加上或是减少若干个球。

那我们如果图中球数和洞数不一样的话,我们可以通过操作这条边补成相等。

就像这样:

if(sum&1)return printf("-1"),0; //sum为球数和洞数的差
ans+=abs(sum>>1);
siz[S]-=sum>>1,siz[T]-=sum>>1;

奇环卒……

3.偶环:

偶环条的两个端点不是同一种颜色的,那我们可以从一个点运 \(x\) 个球到另一个点。

那我们其中一个点到 \(lca\)\(sum\) 都要加 \(x\),另一边要减 \(x\)

如图:
这里写图片描述

我们可以得到这些修改后的sum[i]。

我们换一下顺序全部写成 \(x-k[i]*sum[i]\) 的形式。

答案就为那些不受影响到点的sum和,加上 \(\sum_i |x-k[i]*sum[i]|\)

这不是初中的典型数学问题吗?找到一个x使得他到他到数轴上其他n个点的距离最小,
取中位数就行了。

AC……

COMPLETE CODE:

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
using namespace std;

long long ans=0;
int tot=0,h[100005];
int n,m,x,y,S,T,k[100005],siz[100005];
int s[100005],top;
bool odd;
struct Edge{
    int x,next;
}e[200005];

inline void add_edge(int x,int y){
    e[++tot].x=y;
    e[tot].next=h[x],h[x]=tot;
}

void dfs1(int x,int fa){
    for(int i=h[x];i;i=e[i].next){
        if(e[i].x==fa)continue;
        if(siz[e[i].x]){
            if(siz[x]==siz[e[i].x])odd=true;
            S=x,T=e[i].x;
        }else{
            siz[e[i].x]=-siz[x];
            dfs1(e[i].x,x);
        }
    }
}

void dfs2(int x,int fa){
    for(int i=h[x];i;i=e[i].next){
        if(e[i].x==fa||(x==S&&e[i].x==T)||(x==T&&e[i].x==S))continue;
        dfs2(e[i].x,x);
        siz[x]+=siz[e[i].x];
        k[x]+=k[e[i].x];
    }
}

int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d",&x,&y);
        add_edge(x,y);
        add_edge(y,x);
    }
    siz[1]=1,dfs1(1,0);
    int sum=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)sum+=siz[i];
    if(m==n-1){
        if(sum)return printf("-1"),0;
    }else{
        if(odd){
            if(sum&1)return printf("-1"),0;
            ans+=abs(sum>>1);
            siz[S]-=sum>>1,siz[T]-=sum>>1;
        }else{
            if(sum)return printf("-1"),0;
            else k[S]=1,k[T]=-1;
        }
    }
    dfs2(1,0);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(k[i])s[++top]=k[i]*siz[i];
        else ans+=abs(siz[i]);
    }
    s[++top]=0;
    sort(s+1,s+top+1);
    int mid=s[top+1>>1];
    for(int i=1;i<=top;i++)ans+=abs(s[i]-mid);
    printf("%lld",ans);
}

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转载自www.cnblogs.com/ezoiLZH/p/9508104.html