题目
题目描述:一棵n个点的有根树,1号点为根,相邻的两个节点之间的距离为1。树上每个节点i对应一个值k[i]。每个点都有一个颜色,初始的时候所有点都是白色的。
你需要通过一系列操作使得最终每个点变成黑色。
每次操作需要选择一个节点i,i必须是白色的,然后i到根的链上(包括节点i与根)所有与节点i距离小于k[i]的点都会变黑,已经是黑的点保持为黑。
问最少使用几次操作能把整棵树变黑。
第一行一个整数n (1 ≤ n ≤ 10^5)
接下来n-1行,每行一个整数,依次为2号点到n号点父亲的编号。
最后一行n个整数为k[i] (1 ≤ k[i] ≤ 10^5)
一个数表示最少操作次数
解析
先提示一下:这道题是树+贪心。
说实话我一开始没想到这道题可以贪心,我还以为是树上dp之类的,但是我不太会写。
但是重要的是,我们只要知道这道题的贪心策略之后,这道题就简单了不少:
贪心策略排除:
- 我们按照常规思想,我们的贪心策略可能会有两种。一个是选出里面最大的优先操作;另一个就是从叶往根逐步删除。
- 首先这种题目就不可能给你这么简单的操作,这两种可以排除了。但我还是来讲一下原因:
- 直接选最大的操作都难,但是我们的操作思想确实与这个有关:这里直接来的话,如果有大到多余的(大,但离根进),很可能就会浪费。
- 那如果逐步删除呢?这个一想就知道不可能,如果浪费了权值大的项岂不是很亏?
本题贪心策略:
- 补充一句:这道题只能对上面进行染色,这是整个算法非常重要的一点。
- 这道题的贪心策略呢,我已经排除了上面两种,不如换个角度来看。我们不管是选最大的操作,还是逐步删除,都是在选择起点操作。
- 我们举个例子:某个点要是被下面其他点变黑,当然是好事,可以减少操作次数。但是好和更好的差别在哪呢?在于影响到这个点的操作还阔以影响什么更多的点。
- 这就是我们在操作终点。总结下来就是:我们对某一点最好的是:既满足这一点被染黑的需求,并且可以染黑上面更多的点。
- 很多思想都是在对终点进行操作,或者说是在用最后的小问题,解决一直到达根部的大问题。
咋操作嘞:
- 我们在这里有一个思想:我们起点对上面有作用,但是终点不管起点是哪个,只要我们贪心策略的作用大就好。
- 所以我们就可以认为某一个节点的权值就是其大权子节点减一。举个例子就是:父节点为2,子节点为8,在对更上面节点的作用中,我们可以认为这个父节点就是7(8 - 1)。
- 假如我们已经知道了每个节点可以最大表示的权值(就是根据第二点转换的)是多少。现在我们一个根有多个子节点,选出可以染色最远的向上走就行了。
- 所以我们有了两个问题。一个是要求每个起点可以表示的权值;另一个是所有点都染不到色的点怎么办。
- 首先是起点表示的权值,我们一样可以利用dfs用底至上进行计算:每个节点的最大值表示权就是:自己和子节点减一中的最大值。k[u] = max(k[u], k[v] - 1)。
- 然后是染不到色的节点,我们可以判断出来,然后给他赋予当前节点最大可染色距离。
- 为了第六点,我们添加一个数组f,单纯的表示最大的染色距离,使其到蔓延终点以后无法更新,停下来(此时f[u] == 0)。
- 然后让f[u] = f[k](赋值最大蔓延距离),循环上去。(根节点就是一个无法蔓延节点,我们就会计数)
打代码咯:
- 老方法,前向星保存树,主要是用习惯了前向星,发现真好用哈哈哈哈。
- 该存的存好了以后就可以进入dfs了。
- dfs过程没有很多再去描述的了,记得在蔓延结束时计数就好了。(详情看上面的算法讲解)
- 那就看代码吧?哈哈
AC代码
#include <iostream> #include <algorithm> #include <cstring> using namespace std; //代码预处理区 const int MAX = 1e5 + 7; int head[MAX], tot; struct Node { int v, next; } edge[MAX << 1]; int n, k[MAX]; int f[MAX], cnt; //全局变量区 template<class T>inline void read(T& res); void add_edge(int u, int v); void dfs(int u, int fa); //函数预定义区 int main() { read(n); tot = 0; memset(head, 0, sizeof head); for (int i = 2; i <= n; i++) { int v; read(v); add_edge(i, v); add_edge(v, i); } for (int i = 1; i <= n; i++) read(k[i]); cnt = 0; memset(f, 0, sizeof f); dfs(1, 0); printf("%d\n", cnt); return 0; } template<class T>inline void read(T& res) { char c; T flag = 1; while ((c = getchar()) < '0' || c > '9') if (c == '-') flag = -1; res = c - '0'; while ((c = getchar()) >= '0' && c <= '9') res = res * 10 + c - '0'; res *= flag; } void add_edge(int u, int v) { tot++; edge[tot].v = v; edge[tot].next = head[u]; head[u] = tot; } void dfs(int u, int fa) { for (int i = head[u]; i; i = edge[i].next) { int v = edge[i].v; if (fa == v) continue; dfs(v, u); f[u] = max(f[u], f[v] - 1); //筛选出所有分支中能延伸的最大值 k[u] = max(k[u], k[v] - 1); //更新每个节点可以表示的最大延伸值 } if (!f[u]) { cnt++; f[u] = k[u]; } //u节点不被子节点覆盖,就从该节点重新操作 } //函数区