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洛谷 P1272 重建道路 詳解 不懂的看這裡

題目描述

一場可怕的地震後,人們用N個牲口棚(1≤N≤150,編號1…N)重建了農夫John的牧場。由於人們沒有時間建設多餘的道路,所以現在從一個牲口棚到另一個牲口棚的道路是惟一的。因此,牧場運輸系統可以被構建成一棵樹。John想要知道另一次地震會造成多嚴重的破壞。有些道路一旦被毀壞,就會使一棵含有P(1≤P≤N)個牲口棚的子樹和剩餘的牲口棚分離,John想知道這些道路的最小數目。
輸入輸出格式
輸入格式:
第1行:2個整數,N和P
第2…N行:每行2個整數I和J,表示節點I是節點J的父節點。
輸出格式:
單獨一行,包含一旦被破壞將分離出恰含P個節點的子樹的道路的最小數目。
輸入輸出樣例
輸入樣例#1
11 6
1 2
1 3
1 4
1 5
2 6
2 7
2 8
4 9
4 10
4 11
輸出樣例#1
2
說明
【樣例解釋】
如果道路1-4和1-5被破壞,含有節點(1,2,3,6,7,8)的子樹將被分離出來

題目分析

題意應該就不用說了吧,題目中已經講的很詳細了,實在不懂,自己就花花圖吧。
本題是一道樹形DP,我們令方程dp[i][j]表示為以i為跟節點的子樹恰好包括j個節點。
狀態轉移方程:

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
const int N=201;
struct arr{
    int nd,nx;
}bot[N*2];
int du[N],head[N],dp[N][N],vis[
N]; int n,k,res=INF,cnt; void add(int u,int v){bot[++cnt].nd=v; bot[cnt].nx=head[u]; head[u]=cnt;} inline int read(){ int x=0,w=1;char ch; while(ch!='-'&&(ch<'0'||ch>'9')) ch=getchar(); if(ch=='-') w=-1,ch=getchar(); while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<
1)+(ch-48),ch=getchar(); return x*w; } void dfs(int u){ dp[u][1]=du[u];vis[u]=1; for (int i=head[u];i;i=bot[i].nx){ int v=bot[i].nd; if (!vis[v]){ dfs(v); for (int j=k;j>=1;j--) for (int k=1;k<=j;k++) dp[u][j]=min(dp[u][j],dp[u][j-k]+dp[v][k]-2); /*樹形揹包型別 這裡之所以要減去2,是因為在一開始的時候我們將dp[u][1]初始值賦值為du[u] 這裡表示的是隻有u這一個節點時,要把所有與它相連的邊都切掉 而現在dp[u][j-k]+dp[v][k]都曾將u->v這條邊切除過,現在我們要將這條邊恢復 將u和v連在一起,這時我們需要將之前多花費兩次切除給剪掉 */ } } res=min(res,dp[u][k]); } int main(){ n=read();k=read(); memset(dp,0x3f,sizeof(dp)); for (int i=1;i<n;i++) {int u=read(),v=read();add(u,v); add(v,u);du[u]++;du[v]++;} dfs(1); printf("%d",res); return 0; }

dp[u][j]=min(dp[u][j],dp[u][j-k]+dp[v][k]-2);
這裡之所以要減去2,是因為我們在求dp[u][j-k]和dp[v][k]時,
都曾將u到v這條邊切除過一次,
而且是肯定切除過,因為我們定義的dp[u][j]是指的以u為根的子樹,
恰好包括j個節點的子樹,
而u跟v本來就是父子關係,所以在這兒就是肯定切除的了。
/*這裡有兩重迴圈,第一重迴圈必須是從k到1,第二重可以是1到j或者j到1;
至於第一個為什麼是k到1,我們可以按照01揹包的想法來理解,
正是因為從1到k時我們會多次呼叫到dp[u][j],就相當於做完全揹包時我們會多次呼叫之前的值,
就因為可以無限取,而在這裡我們只能呼叫一次,具體我也講不清楚.
剛剛自己寫了下方程,好像會比較容易理解的,我在這裡寫出來吧.
先來說一下第一個迴圈k到1的情況:
dp[u][5]: min(dp[u][4]+dp[v][1]、dp[u][3]+dp[v][2]、dp[u][2]+dp[v][3]、dp[u][1]+dp[v][4])
dp[u][4]: min(dp[u][3]+dp[v][1]、dp[u][2]+dp[v][2]、dp[u][1]+dp[v][3])
dp[u][3]: min(dp[u][2]+dp[v][1]、dp[u][1]+dp[v][2])
dp[u][2]: min(dp[u][1]+dp[v][1])
在來看一下第一個迴圈1到k的情況
dp[u][2]: min(dp[u][1]+dp[v][1])
dp[u][3]: min(dp[u][2]+dp[v][1]、dp[u][1]+dp[v][2])
dp[u][4]: min(dp[u][3]+dp[v][1]、dp[u][2]+dp[v][2]、dp[u][1]+dp[v][3])
dp[u][5]: min(dp[u][4]+dp[v][1]、dp[u][3]+dp[v][2]、dp[u][2]+dp[v][3]、dp[u][1]+dp[v][4])
是不是發現了這個好對稱啊(QWQ),其實我們可以看出,上面那個更新後的dp[u][5] 、dp[u][4]、dp[u][3] 、dp[u][2]都不會在以後的更新中用到;而另一種情況則會用到之前更新的dp[u][3] 、dp[u][2]…
可能會有一個問題,第一種情況不也用到了很多次的dp[u][3] 、dp[u][2],但我們可以看到一旦只要dp[u][3]等被更新後,他在下一次更新中就不會出現了。而我們可以這樣理解,這裡的一重迴圈的在更新前所有的dp[u][j]都是一個等級的,比如說現在是等級1,更新一次等級提高一次,並且只能服務於等級比他高的,去更新等級比他高的。所以講到到這大概能理解吧。(或許是我太蠢了,一個很簡單的東西要理解很久QWQ,還請大佬勿噴QWQ)

一個小思考,這道題是不是可以改編一下呢?變成這樣子:求恰好切出p個點大小的子樹的最小代價。(每條邊都有各自的邊權)
如果有大佬想出來,可以跟本蒟交流一波QWQ。歡迎評論!