Bzoj崩了之后在洛谷偶然找到的点分好题!
在暴力的角度来说,如果我们$O(n)$枚举根节点,有没有办法在$O(n)$的时间内找到答案呢?
此时如果用树形$dp$的想法,发现是可做的,因为可以推得以下的结论:
设$x$为根节点,$d[i]$为$i$节点到$x$的距离(即深度),$g[i]$为$i$节点到最近的出入口(即叶子节点)的距离,$ans_{x}$为以$x$为根节点时的答案。
如果$d[i]>=g[i]$,则我们可以确定,以$i$为子树,对于$x$为根时的答案贡献为$1$。
如下图:
在对于以$i$为根的子树,会对$ans_{x}$产生$1$的贡献,可以理解为一个人从$i$为根的子树的任意叶子节点出发,可以比贝茜更先到达$i$
而这种解法只需要先$dfs$两次得到$g[i]$和$d[i]$,然后一次$dfs$得到答案,复杂度为$O(n^{2})$。
但是这种做法不够理想,我们还想更快的实现。
如果我们对树的性质较为熟悉,我们知道:
$1$.对于树的某棵子树,子树有m个节点,有:$\sum du[i]=2*m-1$
$2$.对于某棵树,树有n个节点,有:$\sum du[i]=2*n-2$
$PS$:$du[i]$为$i$节点的度。
将性质$1$变形为$1=\sum (2-du[i])$
在本题中,贡献为1的子树有一个性质,即:$d[i]>=g[i]\& \&d[fa[i]]<g[fa[i]]$。shude
可以理解为他的父亲贡献为子节点个数,即上图中的$i$的父亲。
所以$ans_{x}$=贡献为1的子树数量之和。这不是废话吗......
所以根据性质$1$,有$ans_{x}=\sum_{i=1}^{n}[g[i]>=d[i]](2-du[i])$
稍微解释一下式子的来由:
因为子树的$\sum (2-du[i])=1$,而$1$刚好时一颗子树的贡献,所以满足$g[i]>=d[i]$的点集,可以组成$ans_{x}$那么多棵贡献为1的子树。
如下图:
所以当前的点集为上图圈出来的点,而答案为贡献为1的子树数量:$3$。
1 #include <bits/stdc++.h>
2 using namespace std;
3 typedef long long ll;
4 const int maxn = 1e5 + 5e4;
5 const int inf = 2e9 + 10;
6 struct node {
7 int s, e, w, next;
8 }edge[maxn];
9 int head[maxn], len;
10 void init() {
11 memset(head, -1, sizeof(head));
12 len = 0;
13 }
14 void add(int s, int e) {
15 edge[len].s = s;
16 edge[len].e = e;
17 edge[len].next = head[s];
18 head[s] = len++;
19 }
20 int root, lens, sum;
21 int d[maxn], du[maxn], o[maxn], vis[maxn], g[maxn], son[maxn], siz[maxn], ans[maxn];
22 int rt[maxn], n;
23 int lowbit(int x) {
24 return x & -x;
25 }
26 void Add(int x, int val) {
27 for (int i = x; i <= 2 * n; i += lowbit(i))
28 rt[i] += val;
29 }
30 int query(int x) {
31 int ans = 0;
32 for (int i = x; i > 0; i -= lowbit(i))
33 ans += rt[i];
34 return ans;
35 }
36 void getroot(int x, int fa) {
37 siz[x] = 1, son[x] = 0;
38 for (int i = head[x]; i != -1; i = edge[i].next) {
39 int y = edge[i].e;
40 if (y == fa || vis[y])continue;
41 getroot(y, x);
42 siz[x] += siz[y];
43 son[x] = max(son[x], siz[y]);
44 }
45 son[x] = max(son[x], sum - siz[x]);
46 if (son[x] < son[root])root = x;
47 }
48 void getd(int x, int fa) {
49 o[++lens] = x;
50 for (int i = head[x]; i != -1; i = edge[i].next) {
51 int y = edge[i].e;
52 if (y == fa || vis[y])continue;
53 d[y] = d[x] + 1;
54 getd(y, x);
55 }
56 }
57 void cal(int x, int val, int add) {
58 lens = 0, d[x] = val;
59 getd(x, 0);
60 for (int i = 1; i <= lens; i++)
61 Add(g[o[i]] - d[o[i]] + n, 2 - du[o[i]]);
62 for (int i = 1; i <= lens; i++)
63 ans[o[i]] += add * query(d[o[i]] + n);
64 for (int i = 1; i <= lens; i++)
65 Add(g[o[i]] - d[o[i]] + n, du[o[i]] - 2);
66 }
67 void solve(int x) {
68 cal(x, 0, 1);
69 vis[x] = 1;
70 for (int i = head[x]; i != -1; i = edge[i].next) {
71 int y = edge[i].e;
72 if (vis[y])continue;
73 cal(y, 1, -1);
74 sum = siz[y];
75 root = 0;
76 getroot(y, 0);
77 solve(root);
78 }
79 }
80 void dfs1(int x, int fa, int dep) {
81 d[x] = dep;
82 g[x] = inf;
83 if (du[x] == 1)g[x] = 0;
84 for (int i = head[x]; i != -1; i = edge[i].next) {
85 int y = edge[i].e;
86 if (y == fa)continue;
87 dfs1(y, x, dep + 1);
88 g[x] = min(g[x], g[y] + 1);
89 }
90 }
91 void dfs2(int x, int fa) {
92 for (int i = head[x]; i != -1; i = edge[i].next) {
93 int y = edge[i].e;
94 if (y == fa)continue;
95 g[y] = min(g[y], g[x] + 1);
96 dfs2(y, x);
97 }
98 }
99 int main() {
100 scanf("%d", &n);
101 init();
102 for (int i = 1, x, y; i < n; i++) {
103 scanf("%d%d", &x, &y);
104 add(x, y);
105 add(y, x);
106 du[x]++, du[y]++;
107 }
108 dfs1(1, 0, 1);
109 dfs2(1, 0);
110 son[0] = n, root = 0, sum = n, getroot(1, 0);
111 solve(root);
112 for (int i = 1; i <= n; i++) {
113 if (du[i] == 1)printf("1\n");
114 else printf("%d\n", ans[i]);
115 }
116 }
知识兔