算法板子:树形DP、树的DFS——树的重心

news2024/12/27 15:44:58

思想:

在这里插入图片描述

代码:

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

const int N = 1e5 + 10;

// vis标记当前节点是否被访问过; vis[1]=true代表编号为1的节点被访问过
bool vis[N];
// h数组为邻接表; h数组上的每个坑位都串了一个单链表; h[1]=3代表编号为1的节点的第一个邻接节点的编号为3
// e[i]代表编号为i的节点的值; ne[i]代表编号为i的节点的下一个节点的编号; idx代表当前可用编号; 注意这里的e和ne数组要开2*N的大小
int h[N], e[2 * N], ne[2 * N], idx;

// res存储去掉各个节点后的最大连通块的最小值; 初始记录为最大值,最大值为最大连通块的点数,就是树中所有的节点数
int n, res = N;

// 值为a的节点和值为b的节点之间存在一条边,在以a打头的单链表上插入头结点b
void add(int a, int b)
{
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx ++ ;
}

// 得到以u为根的树的总节点数
int dfs(int u)
{
    vis[u] = true; // 标记u节点已经访问过
    int size = 0; // 代表以u为根的最大子树的节点数; 初始时最大子树节点数为0
    int sum = 1; // 代表以u为根的树的总节点数; 初始时该树的总节点数为1
    // 遍历u节点的邻居; 也就是遍历u的每个儿子
    for (int i = h[u]; i != -1; i = ne[i])
    {
        int j = e[i]; // 得到u节点的邻居节点,也就是u的儿子
        if (vis[j]) continue; //避免叶子结点找到的邻居节点为父节点
        int s = dfs(j); // 得到以某个儿子节点为根的树的总节点数; 也就是某个子树的节点数
        size = max(size, s); // 更新最大子树节点数
        sum += s; // 累加所有子树的节点数
    }
    
    // 如果删掉了u这个点,那么整个树可以分成两部分,u的所有子树和u的上面的剩余部分
    // u的所有子树的最大节点数为size,剩余部分为整棵树的总节点数减去以u为根的树的节点数,求max后得到删去u后连通块中的最大节点数
    // 再和删去其他节点的答案作比较,更新最小的最大连通块的点数
    res = min(res, max(size, n - sum));
    
    return sum;
}

int main()
{
    cin >> n;
    
    // 首先要初始化邻接表h
    memset(h, -1, sizeof h);
    // 将输入的点构成邻接表
    for (int i = 0; i < n - 1; i ++ )
    {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        // 比如a=1 b=3,代表值为1的节点和值为3的节点之间存在边; 那么1的单链表后面要串个3,3的单链表后面要串个1
        add(a, b); add(b, a);
    }
    
    // 从树中的任意一个节点开始dfs都可以; 比如也可以是dfs(n-1)
    dfs(1);
    
    cout << res << endl;
    
    return 0;
}

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