来源:牛客网
题目链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/25022/1006
题目描述
有一棵二叉苹果树,如果数字有分叉,一定是分两叉,即没有只有一个儿子的节点。这棵树共N个节点,标号1至N,树根编号一定为1。
我们用一根树枝两端连接的节点编号描述一根树枝的位置。一棵有四根树枝的苹果树,因为树枝太多了,需要剪枝。但是一些树枝上长有苹果,给定需要保留的树枝数量,求最多能留住多少苹果。
输入描述:
第一行两个数N和Q,N表示树的节点数,Q表示要保留的树枝数量。 接下来N-1行描述树枝信息,每行三个整数,前两个是它连接的节点的编号,第三个数是这根树枝上苹果数量。
输出描述:
输出仅一行,表示最多能留住的苹果的数量。
示例
输入
5 2
1 3 1
1 4 10
2 3 20
3 5 20
输出
21
备注:
对于100%的数据,1 ≤ Q ≤ N ≤ 100,N ≠ 1,每根树枝上苹果不超过30000个。
思路:
1. 题意解读:
剪掉一根枝条后,它所连的下面的所有枝条都会没有(根在上);
2. 数据存储:
题意所述的“权值”其实为边权,但用边权表示并不方便,考虑到一条边如果不存在了,那么它下面所连的点也将不复存在,于是每一条边的值可以“下放”到它所属的点上。
3. 状态转移:
令 f[x][j] 表示以 x 为根节点的子树总共有 j 条边的最大权值(苹果树量),,则分为以下三种情况:(x 的左子节点用 left 表示,右子节点用 right 表示,apple[x][y] 表示连接点x 和 y的枝条上的苹果数)
- 【j条边全在左边,右边为0】:left 点以下有 j-1 条边,因为点 x 到点 left算一条边。则:f[x][j] = max( f[x][j], f[left][j-1] + apple[x][left] ).
- 【j条边全在右边,左边为0】:同理,f[x][j] = max(f[x][j], f[right][j-1] + apple[x][right]).
- 【左右都有】:设 left 点以下有 k 条边,则 right 点以下有 j - k - 2 条边,因为还要加上" x->left"这条边和"x->right"这条边,则:f[x][j] = max(f[x][j], f[left][k] + f[right][j-k-2] + apple[x][left] + apple[x][right] ).
4.拓展版:二叉树-->多叉树
如果有 n 叉,难道我们也要全部列出来吗?一根枝条有选和不选两种可能,那么 n 根则要列举 种(减一是去掉“都不选”的情况),这时候的问题就像是,把枝条上的苹果数看成“价值”,枝条数目看成限制条件:“体积”,则就是在 n 个物品中选取若干价值不同的物品,选或不选,在体积为 q 的情况下求最大价值——典型的“背包问题”!
状态转移方程:
f[x][j]=max(f[x][j],f[x][k]+f[y][j-k-1]+w);
在已经选取 k 根枝条的情况下不断加入新的枝条,注意,与普通背包问题一样,k 要从大到小枚举以防止“ 重复选择(多重背包)”。
代码:
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
int n,q,f[110][110];
vector<int> edge[110],app[110];
void dfs(int x,int fa){//复杂度: O(n^3)
for(int i=0;i<edge[x].size();i++){
int y = edge[x][i];
if(y==fa)continue;
dfs(y,x);
for(int j=q;j>=0;j--){//树上背包,从大到小
for(int k=0;k<j;k++){
f[x][j]=max(f[x][j],f[x][k]+f[y][j-k-1]+app[x][i]);
}
}
}
}
int main(){
ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0);
cin>>n>>q;
for(int i=1,x,y,z;i<n;i++){
cin>>x>>y>>z;
edge[x].push_back(y);
app[x].push_back(z);
edge[y].push_back(x);//双向边
app[y].push_back(z);
}
dfs(1,0);
cout<<f[1][q];
return 0;
}
也可以把上述代码中的edge 和 app 合成一个pair来写:
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
const int M=110;
int n,q,f[M][M];
vector<pair<int,int> >ve[M];
void dfs(int x,int fa){
for(auto p:ve[x]){
int y=p.first, w=p.second;
if(y==fa)continue;
dfs(y,x);
for(int j=q;j>=0;j--)
for(int k=0;k<j;k++)
f[x][j]=max(f[x][j],f[x][k]+f[y][j-k-1]+w);
}
}
int main(){
ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0);
cin>>n>>q;
for(int i=1,x,y,z;i<n;i++){
cin>>x>>y>>z;
ve[x].push_back({y,z});
ve[y].push_back({x,z});
}
dfs(1,0);
cout<<f[1][q];
return 0;
}