• HDU 1055 Color a Tree


    题目:Color a Tree

    链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1055

    题意:给一棵树,要给树上每一个结点染色,第i 个结点染色需要代价为:t * w[i] (t 表示i 结点是第几个染色的),还有一个前提是:要给i 结点染色,必须先给i 结点的父结点染色(根结点随便染)。

    思路:

      贪心。

      假定当前未染色的结点中权值最大的是A结点,如果A结点上方都染完色,那么现在一定是对A结点进行染色。

      理解如下:

      假设在上述情况下先对其他结点染色,在t 时刻后才轮到A,那么到t 时刻为止,消耗代价为:t1 * w1 + t2 * w2 + ... + tn * wn + t * wA,因为A在初始就具备了染色条件,并且 t = tn + 1,wA > wn,所以A可以往前挪一位,即t1 * w1 + t2 * w2 + ... + tn * wA + t * wn 必然更优,这点很好理解(wa 可以分成 wn + x),而继续上面的操作,最终wa 可以挪到最前面,所以上述情况下,一定是对A结点进行染色。

      现在问题就是当A结点不是根结点的时候(即A的父结点还没有染色),可以想象,如果等会A的父结点染完色,那么接下来一定是轮到A了(A的父结点染色后,A就是第一种情况了),既然他们的染色顺序一定相邻,所以两个结点可以结合在一起。把他们看作一个新的结点,而新结点的权值可以用他们的平均值代替,假设等会在t时刻轮到他们染色,那么消耗代价本来为t * wfa + (t + 1) * wa,所以ans 可以先加上wa,那么等会遇到这个结点时,就可以ans += t * (w[fa] + w[a]),然后t+=2。

      因此,结点保存3个值:sum(w总和),num(合并的数量),w(找最大标志)。对于为什么可以用平均值作为新结点的权值也很好理解了,因为他后面的消耗代价为t * sum 即 t * wfa + t*wa(注意:加完这个,t要+2,而不是普通的+1),他们之间是不能中断的,那么他们两个放到什么位置就取决于他们的平均值了。  (即tn*wn + (tn+1)*w和 tn * w + (tn+2)*wn 的对比了)

    AC代码:

      1 #include<stdio.h>
      2 #include<vector>
      3 using namespace std;
      4 #define N 1010
      5 #define LL long long
      6 struct Node
      7 {
      8   int num,sum;
      9   double w;
     10   Node(){}
     11   bool operator < (Node b) const
     12   {
     13     return w < b.w;
     14   }
     15 }v[N];
     16 
     17 int n;
     18 int fa[N];
     19 int f[N];
     20 
     21 int find(int x)
     22 {
     23   int p=x;
     24   while(p!=fa[p]) p=fa[p];
     25   int q;
     26   while(fa[x]!=p)
     27   {
     28     q=fa[x];
     29     fa[x]=p;
     30     x=q;
     31   }
     32   return p;
     33 }
     34 
     35 bool vis[N];
     36 int find()
     37 {
     38   int p = -1;
     39   double maxt = 0;
     40   for(int i=1;i<=n;i++)
     41   {
     42     if(vis[i]==1) continue;
     43     if(v[i].w > maxt)
     44     {
     45       maxt = v[i].w;
     46       p = i;
     47     }
     48   }
     49   return p;
     50 }
     51 
     52 int main()
     53 {
     54   int r,x,y;
     55   while(~scanf("%d%d",&n,&r))
     56   {
     57     if(n==0 && r==0) break;
     58     LL ans = 0;
     59     for(int i=1;i<=n;i++)
     60     {
     61       fa[i] = i;
     62       vis[i] = 0;
     63       scanf("%d",&v[i].sum);
     64       v[i].num = 1;
     65       v[i].w = 1.0 * v[i].sum / v[i].num;
     66     }
     67     vis[0] = 1;
     68     fa[0] = 0;
     69     f[r]=0;
     70     for(int i=1;i<n;i++)
     71     {
     72       scanf("%d%d",&x,&y);
     73       f[y]=x;
     74     }
     75     int t = 1;
     76     while(1)
     77     {
     78       int p = find();
     79 
     80       if(p==-1) break;
     81       if(vis[find( f[p] ) ] == 1)
     82       {
     83         ans += t * v[p].sum;
     84         t += v[p].num;
     85         vis[p] = 1;
     86       }
     87       else
     88       {
     89         vis[p]=1;
     90         int fp = find(f[p]);
     91         ans += v[p].sum * v[fp].num;
     92         v[fp].num += v[p].num;
     93         v[fp].sum += v[p].sum;
     94         v[fp].w = 1.0 * v[fp].sum / v[fp].num;
     95         fa[p] = fp;
     96       }
     97     }
     98     printf("%I64d
    ",ans);
     99   }
    100   return 0;
    101 }
    102 
    103 /*
    104 6 1
    105 1 2 1 2 4 1
    106 1 2
    107 1 3
    108 2 4
    109 3 5
    110 4 6
    111 
    112 39
    113 */
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