题目描述:
设一个n个节点的二叉树tree的中序遍历为(1,2,3,…,n),其中数字1,2,3,…,n为节点编号。
每个节点都有一个分数(均为正整数),记第i个节点的分数为di,tree及它的每个子树都有一个加分,任一棵子树subtree(也包含tree本身)的加分计算方法如下:
subtree的左子树的加分 × subtree的右子树的加分 + subtree的根的分数
若某个子树为空,规定其加分为1。叶子的加分就是叶节点本身的分数,不考虑它的空子树。
试求一棵符合中序遍历为(1,2,3,…,n)且加分最高的二叉树tree。
要求输出:
(1)tree的最高加分
(2)tree的前序遍历
输入格式
第1行:一个整数n,为节点个数。
第2行:n个用空格隔开的整数,为每个节点的分数(0<分数<100)。
输出格式
第1行:一个整数,为最高加分(结果不会超过4,000,000,000)。
第2行:n个用空格隔开的整数,为该树的前序遍历。如果存在多种方案,则输出字典序最小的方案。
数据范围
n<30
输入样例:
5
5 7 1 2 10
输出样例:
145
3 1 2 4 5
分析:
本题虽然是二叉树问题,却不是用树形DP来做,而是依旧采用区间DP去求解。在中序遍历序列i到j构成的子树中,如果k是该子树的根节点,则状态表示f[i][j]为中序遍历序列i到j能够构成的二叉树的最高加分,状态转移方程:f[i][j] = f[l][k-1]*f[k+1][r] + w[k]。特别的f[i][i]表示只有一个节点时加分为w[i],即f[i][i] = w[i]。为了存储具体方案,可以用g[i][j]存储中序序列是i到j时根节点k的位置,题目要求输出前序遍历序列字典序最小的方案,即分数相同时,根节点尽可能的取编号小的,所以只有分数大于之前的分数时,才需要取更新g数组。为了输出具体方案,还需要对g数组做次dfs,相当于边对二叉树做前序遍历边输出经过的顶点序号。
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 32;
int a[N],f[N][N],g[N][N];
void dfs(int l,int r){
if(l > r) return;
int root = g[l][r];
cout<<root<<" ";
dfs(l,root - 1);
dfs(root + 1,r);
}
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i = 1;i <= n;i++) cin>>a[i];
for(int i = 1;i <= n;i++) f[i][i] = a[i],g[i][i] = i;
for(int len = 2;len <= n;len++){
for(int l = 1;l+len-1<=n;l++){
int r = l+len-1;
for(int k=l;k <= r;k++){
int x = (l == k ? 1 : f[l][k-1]),y = (r == k ? 1 : f[k+1][r]);
int res = x * y + a[k];
if(res > f[l][r]){
f[l][r] = res;
g[l][r] = k;
}
}
}
}
cout<<f[1][n]<<endl;
dfs(1,n);
return 0;
}