• 【51nod1677】treecnt(树上数学题)


    点此看题面

    大致题意: 给你一个节点从(1sim n)编号的树,让你从中选择(k)个节点并通过选择的边联通,且要使选择的边数最少,让你计算对于所有选择(k)个节点的情况最小选择边数的总和。

    题解

    这道题乍一看很麻烦:最短路径最小生成树(LCA)?通通都不用!!!

    其实,这道题就是一道很简单的数学题。

    如上图所示,对于某一条边(w),假设它的一边共有(t)个节点,则显然它的另一边共有(n-t)个节点。

    对于一条边的贡献,我们可以这样理解:在多少种情况下,这条边的两边都有被选入(k)个点中的点,此时这个点就必须被选。

    而对于这些点的分布,有以下三种情况:

    这条边的两边都有点被选,这种情况的可能性就是我们要求的,但是难以直接计算。

    所有被选中的点都在这条边的左面,由于这条边的左边共有(t)个点,因此这种情况的可能性为(C_t^k)

    所有被选中的点都在这条边的右面,由于这条边的右边共有(n-t)个点,因此这种情况的可能性为(C_{n-t}^k)

    由于总情况数为(C_n^k),所以,这条边的两边都有点被选的可能性就是(C_n^k) - (C_t^k) - (C_{n-t}^k)

    既然这样,我们可以直接枚举每一条边,计算出答案并累加即可。

    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define LL long long
    #define N 100000
    #define MOD 1000000007
    using namespace std;
    int n,k,ee=0,lnk[N+5],vis[N+5]={0};
    struct edge
    {
    	int to,nxt,val;
    }e[2*N+5];
    LL ans=0,fac[N+5]={0},inv[N+5]={0};
    inline char tc()
    {
    	static char ff[100000],*A=ff,*B=ff;
    	return A==B&&(B=(A=ff)+fread(ff,1,100000,stdin),A==B)?EOF:*A++;
    }
    inline void read(int &x)
    {
    	x=0;int f=1;char ch;
    	while(!isdigit(ch=tc())) if(ch=='-') f=-1;
    	while(x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',isdigit(ch=tc()));
    	x*=f;
    }
    inline void write(int x)
    {
    	if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    	if(x>9) write(x/10);
    	putchar(x%10+'0');
    }
    inline void add(int x,int y)
    {
    	e[++ee]=(edge){y,lnk[x],0},lnk[x]=ee;
    }
    inline LL quick_pow(LL x,LL y)//快速幂
    {
    	LL res=1;
    	while(y)
    	{
    		if(y&1) (res*=x)%=MOD;
    		(x*=x)%=MOD,y>>=1;
    	}
    	return res;
    }
    inline void Init()//初始化
    {
    	register int i;fac[1]=1;
    	for(i=2;i<=N+4;++i) fac[i]=(fac[i-1]*i)%MOD;//预处理阶乘
    	inv[N+4]=quick_pow(fac[N+4],MOD-2);
    	for(i=N+3;i>=0;--i) inv[i]=(inv[i+1]*(i+1))%MOD;//预处理逆元
    }
    inline LL C(LL x,LL y)//组合数
    {
    	if(x<y) return 0;
    	if(!y) return 1;
    	return fac[x]*inv[y]%MOD*inv[x-y]%MOD;
    }
    inline int dfs(int x)
    {
    	register int i;LL res=1;vis[x]=1;
    	for(i=lnk[x];i;i=e[i].nxt) 
    	{
    		if(!vis[e[i].to]) 
    		{
    			LL t=dfs(e[i].to);
    			(ans+=C(n,k)%MOD-C(t,k)%MOD-C(n-t,k)%MOD+MOD)%=MOD;//核心计算公式
    			res+=t;
    		}
    	}
    	return res;//res表示该边某一侧的点数
    }
    int main()
    {
    	register int i;int x,y;
    	for(read(n),read(k),i=1;i<n;++i) 
    		read(x),read(y),add(x,y),add(y,x);
    	Init(),dfs(1);
    	return write((ans+MOD)%MOD),0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chenxiaoran666/p/51nod1677.html
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