题目大意
给你一个数 k k k,请你构造一棵节点数量小于等于5000的直径数量为 k k k的树。
我们定义这棵树的直径为,所有满足 1 ≤ i < j ≤ n 1\leq i<j\leq n 1≤i<j≤n的 ( i , j ) (i,j) (i,j)中, d i s ( i , j ) dis(i,j) dis(i,j)最大的。如果有多个这样的 ( i , j ) (i, j) (i,j),那么均为直径。
1 ≤ k ≤ 5 × 1 0 6 , 0 ≤ w i ≤ 1 0 5 1\leq k\leq 5\times 10^6,0\leq w_i\leq 10^5 1≤k≤5×106,0≤wi≤105, w i w_i wi表示第 i i i条边的边权。
题解
构造一个菊花图,根节点有三个儿子,每个儿子所在的子树大小分别为 a , b , c a,b,c a,b,c且都是一条由权值为0的边组成的链,那么直径为 a b + b c + c a ab+bc+ca ab+bc+ca。
我们需要令
k
=
a
b
+
a
c
+
b
c
=
(
a
+
c
)
(
b
+
c
)
−
c
2
k=ab+ac+bc=(a+c)(b+c)-c^2
k=ab+ac+bc=(a+c)(b+c)−c2。
我们可以枚举 c c c,将 k + c 2 k+c^2 k+c2分解质因数,直到找到合适的 ( a , b , c ) (a,b,c) (a,b,c)即可。
经过计算可以证明有很高的概率存在这样合适的解,实际上对于所有的 k k k都如此。
时间复杂度为 O ( n k ) O(n\sqrt k) O(nk)。
当然,这种方法不一定完全正确,有可能需要四个或更多儿子才能构造出。更好的方法,请看我的另一篇博客。
code
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,tot=0,vt=1,fl=0;
struct node{
int x,y,z;
}w[10005];
void dd(int v){
for(int i=1;i<=v-1;i++){
w[++tot]=(node){vt,vt+1};++vt;
}
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(int a,b,c=1;c<=5000;c++){
int v=n+c*c;
for(int i=c;i*i<=v;i++){
if(v%i>0) continue;
a=i-c;b=v/i-c;
if(a>=0&&b>=0&&a+b+c+1<=5000){
if(a){
w[++tot]=(node){1,++vt,1};
dd(a);
}
if(b){
w[++tot]=(node){1,++vt,1};
dd(b);
}
if(c){
w[++tot]=(node){1,++vt,1};
dd(c);
}
fl=1;break;
}
}
if(fl) break;
}
printf("%d\n",vt);
for(int i=1;i<=tot;i++){
printf("%d %d %d\n",w[i].x,w[i].y,w[i].z);
}
return 0;
}
一些思考
如果 w i w_i wi不能为 0 0 0,怎么办呢?我们把根节点的每个儿子分别设置对应多个儿子,使得这些儿子没有儿子且到其父亲边权为1即可。