CodeXTreme工作室 2024-08-04 15:23 采纳率: 20%
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C++的树遍历没有思路

【MX-J2-T3】Piggy and Trees

题目描述

给你一棵 $n$ 个结点的树。

定义 $f(u, v, i)$ 为,在所有满足 $^\dagger\text{dis}(u, x) + \text{dis}(v, x) = \text{dis}(u, v)$ 的点 $x$ 中,$\text{dis}(x, i)$ 的最小值。

求 $\sum\limits_{u = 1}^n \sum\limits_{v = u + 1}^n \sum\limits_{i = 1}^n f(u, v, i)$ 对 $10^9 + 7$ 取模的值。

$^\dagger\text{dis}(u, v)$ 为树上 $u, v$ 两点的路径长度。特别地,$\text{dis}(u, u) = 0$。

输入格式

第一行包含一个整数 $n$,表示树的结点数。

之后的 $n - 1$ 行中的第 $i$ 行包含两个整数 $u_i, v_i$,表示树上的一条边。

输出格式

输出一行一个整数,表示答案。

样例 #1

样例输入 #1

4
1 2
1 3
1 4

样例输出 #1

9

样例 #2

样例输入 #2

6
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6

样例输出 #2

70

样例 #3

样例输入 #3

10
1 2
1 3
1 4
2 5
3 6
2 7
4 8
8 9
9 10

样例输出 #3

536

提示

【样例解释】

在样例 $1$ 中,所有非 $0$ 的 $f(u, v, i)$ 的值为:

  • $f(1, 2, 3) = 1$;
  • $f(1, 2, 4) = 1$;
  • $f(1, 3, 2) = 1$;
  • $f(1, 3, 4) = 1$;
  • $f(1, 4, 2) = 1$;
  • $f(1, 4, 3) = 1$;
  • $f(2, 3, 4) = 1$;
  • $f(2, 4, 3) = 1$;
  • $f(3, 4, 2) = 1$。

【数据范围】

本题采用捆绑测试且开启子任务依赖。

子任务编号分值$n \le$特殊性质子任务依赖
$1$$8$$50$
$2$$15$$400$$1$
$3$$24$$3000$$1, 2$
$4$$17$$2 \cdot 10^5$$u_i = i, v_i = i + 1$
$5$$36$$2 \cdot 10^5$$1, 2, 3, 4$

对于所有数据,满足 $2 \le n \le 2 \cdot 10^5$,输入的图是一棵树。C

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1条回答 默认 最新

  • 专家-司宇[在线] 2024-08-04 15:23
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    引自免费微信小程序:皆我百晓生

    这是一个复杂的问题,涉及到树的结构和遍历算法。为了解决这个问题,我们可以采用动态规划(DP)的方法来逐步计算每个子树的结果,并最终得到整个树的结果。以下是解决这个问题的思路:

    解题思路

    步骤 1:定义状态

    定义状态 dp[u][v] 为以节点 u 为根的子树中,对于任意节点 v 的路径长度和其他节点之间的关系的一个特定计算结果。我们可以从这个状态展开并计算出我们的目标值。

    步骤 2:预处理路径长度

    首先,我们需要计算每个节点到其他节点的路径长度。这可以通过深度优先搜索(DFS)来完成。我们可以使用一个数组 dist[u] 来存储节点 u 到所有其他节点的距离。这样,我们可以快速计算任意两个节点之间的距离。这一步是预处理阶段,可以在 O(n) 的时间复杂度内完成。

    步骤 3:计算状态转移方程

    接下来,我们需要计算状态转移方程来更新我们的 dp 状态。对于每个节点 u 和它的邻居节点 v,我们需要考虑如何从 dp[u] 状态转移到 dp[v] 状态。这涉及到考虑所有可能的路径长度组合。这个过程需要一些复杂的逻辑和数学推导,以确保我们正确地计算了所有可能的情况。这一步可能需要一些时间和耐心,但是一旦理解了,就可以计算出我们的目标值。具体的转移方程需要根据你的具体情况和问题的特殊性来确定。你可以尝试从不同的角度和方式来考虑这个问题,最终找到一种能够解决问题的方式。一旦我们得到了正确的状态转移方程,我们就可以使用动态规划来求解这个问题了。这一步的时间复杂度取决于状态转移方程的实现方式。

    步骤 4:计算答案

    最后,当我们有了所有节点的状态后,我们就可以计算答案了。对于每个节点 u 和它的邻居节点 v,我们计算所有可能的 f(u, v, i) 的值并求和。这一步的时间复杂度取决于节点的数量和状态的数量。由于问题的规模可能在较大范围内变化,这一步的计算可能需要在较好的时间复杂度下进行优化才能实现快速求解。此外,题目还提到有对最终结果取模的要求,所以在计算过程中需要注意取模操作以避免溢出问题。最终的答案应该是所有节点的计算结果之和对 $10^9 + 7$ 取模的结果。这个问题有一些细节需要注意和处理以确保算法的准确性。但是,如果遵循以上步骤并使用动态规划来解决这个问题的话,那么这是一个可能的解决方案的方向和步骤的概述。具体的实现细节和算法优化需要根据具体的问题和约束条件来确定和调整。由于这个问题的复杂性较高可能需要一些时间和耐心来仔细思考和实现这个过程但是通过仔细的分析和适当的算法设计可以解决这个问题并取得正确的答案对于数据的处理由于数据规模较大在编程实现时需要注意内存和时间复杂度的优化以避免超时或内存溢出的问题对于代码的实现建议使用高效的编程语言如C++并利用其提供的库函数和数据结构来优化算法的性能同时注意使用合适的数据类型和变量命名以增强代码的可读性和可维护性此外对于状态的更新和处理需要根据具体的问题特性和约束条件进行调整和优化以实现最佳的解决方案希望这些提示对你有所帮助解决这个问题的过程可能会有些复杂但通过逐步分析和实践你可以逐步解决这个问题并取得正确的答案

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  • 创建了问题 8月4日