树的直径(最长的简单路径)
时间:2019-02-17
本文章向大家介绍树的直径(最长的简单路径),主要包括树的直径(最长的简单路径)使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
题解:分析一下,由于是树,所以两点之间的路径有且只有一条,为了求出欧拉路,所以必然会向回走,从递归的角度来看,假设x看作一个树根,有t个孩子y1…yt。其中每个孩子为根的子树欧拉路都加起来,然后去掉最长的两条欧拉路作为起点和终点。所以其实就是所有边权重之和的二倍减去树的直径(即树中最长的简单路)。
所以此题的关键是求出树的直径,算是经典问题之一,有两种方法。
树形dp:dp[x]表示经过x的最长简单路,用ans表示直径。转移方程为:dp[x] = max{dp[yi] + w},其中yi为x的一个孩子,w为权重。ans = max(ans,dp1[x] + dp2[x])也就是选出其中最长的两条简单路相加。
两次dfs(或者bfs):从任意一点开始,dfs找到距离该点最远的节点,这个节点必然是树的直径端点之一(证明)然后第二次dfs从一个端点出发,求出直径长度。
import java.util.*;
public class Main implements Runnable{
private final int mod = 1000000007, max = 200005;
private int [] dp1 = new int[max], dp2 = new int[max];//dp[x] 经过x的最长路径,和次长路径
private List<Edge>[] g = new List[max];
private int d = 0, deepest = 0;
public static void main(String[] args) {
new Thread(null, new Main(), "thread-1", 1024*1024*100).start();
}
@Override
public void run() {
try{
solve();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
private void solve(){
Scanner cin = new Scanner(System.in);
int n = cin.nextInt();
long ans = 0;
for(int i=1; i<n; i++) {
int u = cin.nextInt(), v = cin.nextInt(), w = cin.nextInt();
add(u, v, w);
add(v, u, w);
ans += 2 * w;
}
//两次dfs求树直径
dfs(1, 0, 0);
d = 0;
dfs(deepest, 0, 0);
//任取一点,树形dp
//dfs(1, 0);
System.out.println(ans - d);
}
private class Edge{
int from, to, w;
Edge(int from, int to, int w) {
this.from = from;
this.to = to;
this.w = w;
}
}
private void add(int from, int to, int w){
if(g[from] == null){
g[from] = new ArrayList<>();
}
g[from].add(new Edge(from, to, w));
}
//任取一点,树形dp
private void dfs(int root, int f){
for(Edge e : g[root]){
if(e.to != f){
dfs(e.to, root);
if(dp1[root] < dp1[e.to] + e.w){
dp2[root] = dp1[root];
dp1[root] = dp1[e.to] + e.w;
}else{
dp2[root] = Math.max(dp2[root], dp1[e.to]+e.w);
}
}
}
d = Math.max(d, dp1[root]+dp2[root]);
}
//两次dfs求树直径
private void dfs(int root, int f, int dis){
if(dis > d){
d = dis;
deepest = root;
}
for(Edge e : g[root]){
if(e.to != f){
dfs(e.to, root, dis + e.w);
}
}
}
}
Java的HashMap比数组慢好多呀。。。。
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