重金5块钱求大佬帮忙看一下我这题树形DP解法为何错了!!!
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重金5块钱求大佬帮忙看一下我这题树形DP解法为何错了!!!
291976
quanjun楼主2022/6/27 14:33

题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P8127

题目大意:给定一棵包含 nn 个节点的树,树上每个点都有一个权值,节点 ii 的权值为 ai(ai{0,1})a_i(a_i \in \{0,1\})。每次可以选择树上一个点,将这个点以及与其相邻的所有点的权值取反(00 变成 1111 变成 00)。问:最少需要几次操作能够让树上所有点的权值都变为 00

我的思路:

首先是树形DP,每个节点 uu 对应 44 个状态:

  • fu,0f_{u,0} 表示节点权值为 00,没有对节点进行操作时对应的最小操作次数;
  • fu,1f_{u,1} 表示节点权值为 11,没有对节点进行操作时对应的最小操作次数;
  • fu,2f_{u,2} 表示节点权值为 00,有对节点进行操作时对应的最小操作次数;
  • fu,3f_{u,3} 表示节点权值为 11,有对节点进行操作时对应的最小操作次数。

上述所有状态(即 fu,0,fu,1,fu,2,fu,3f_{u,0},f_{u,1},f_{u,2},f_{u,3})因为对于节点 uu 的非子孙节点来说,它们是没有办法修改节点 uu 的子孙节点的状态的,所以所有的 fu,i(0i3)f_{u,i}(0 \le i \le 3) 对应的状态还包含的一个信息是 —— 节点 uu 的所有子孙节点当前的权值都为 00

同时,这些操作都不考虑父节点的影响(因为我这里的状态都是根据子节点的状态推导当前节点的状态)。

除此之外,我用 fu,i=+f_{u,i} = +\infty 来表示状态 fu,if_{u,i} 不合法。

然后就可以推导所有的状态了。

叶子节点

对于叶子节点 uu 来说:

  • 如果 au=1a_u = 1(也就是原始节点的权值为 11),则:
    • fu,0=+f_{u,0} = +\infty(因为叶子节点不操作的话无法让节点权值变成 00
    • fu,1=0f_{u,1} = 0(因为本身节点权值就为 11
    • fu,2=1f_{u,2} = 1(因为操作一次恰好让节点权值变成 00
    • fu,3=+f_{u,3} = +\infty(因为操作一次之后节点权值变成了 00,而不是 11
  • 如果 au=0a_u = 0(也就是原始节点的权值为 00),则:
    • fu,0=0f_{u,0} = 0(因为本身节点权值就为 00
    • fu,1=+f_{u,1} = +\infty(因为叶子节点不操作的话无法让节点权值变成 11
    • fu,2=+f_{u,2} = +\infty(因为操作一次之后节点权值变成了 11,而不是 00
    • fu,3=1f_{u,3} = 1(因为操作一次恰好让节点权值变成 11

非叶子节点

对于当前节点 uu 来说,只有可能操作或者不操作。

  • 如果选择不操作,则它的子节点的状态必须都是 00(设子节点为 vv,则此时只跟 fv,0f_{v,0}fv,2f_{v,2} 有关)
  • 如果选择操作,则它的子节点的状态必须都是 11(设子节点为 vv,则此时只跟 fv,1f_{v,1}fv,3f_{v,3} 有关)

但是这里有一个需要思考的问题,就是:当前节点 uu 的状态受子节点中节点的状态的影响!

影响主要在于 —— 子节点中操作过的点是奇数个还是偶数个。

所以可以额外定义四个状态:gi,0,gi,1,hi,0,hi,1g_{i,0}, g_{i,1}, h_{i,0}, h_{i,1},这四个状态是对于当前节点 uu 来说的。对于当前节点 uu,设其有 mm 个子节点,则:

  • gi,0g_{i,0} 表示节点 uu 的前 ii 个子节点全都是 00 且有偶数个操作过时对应的最少操作次数(偶数个操作过相当于对节点 uu 的状态没影响,奇数个操作过就会对节点 uu 的状态造成影响);
  • gi,1g_{i,1} 表示节点 uu 的前 ii 个子节点全都是 00 且有奇数个操作过时对应的最少操作次数;
  • hi,0h_{i,0} 表示节点 uu 的前 ii 个子节点全都是 11 且有偶数个操作过时对应的最少操作次数;
  • hi,1h_{i,1} 表示节点 uu 的前 ii 个子节点全都是 11 且有奇数个操作过时对应的最少操作次数

首先:

  • g0,0=h0,0=0g_{0,0} = h_{0,0} = 0
  • g0,1=h0,1=+g_{0,1} = h_{0,1} = +\infty

其次,当 i>0i \gt 0 时,(设节点 uu 的第 ii 个子节点为 vv,则)有:

  • gi,0=min{gi1,0+fv,0,gi1,1+fv,2}g_{i,0} = \min \{ g_{i-1,0} + f_{v,0}, g_{i-1,1} + f_{v,2} \}
  • gi,1=min{gi1,0+fv,2,gi1,1+fv,0}g_{i,1} = \min \{ g_{i-1,0} + f_{v,2}, g_{i-1,1} + f_{v,0} \}
  • hi,0=min{hi1,0+fv,1,hi1,1+fv,3}h_{i,0} = \min \{ h_{i-1,0} + f_{v,1}, h_{i-1,1} + f_{v,3} \}
  • hi,1=min{hi1,0+fv,3,hi1,1+fv,1}h_{i,1} = \min \{ h_{i-1,0} + f_{v,3}, h_{i-1,1} + f_{v,1} \}

当然我们需要的只有最终计算出来的 gm,0,gm,1,hm,0,hm,1g_{m,0}, g_{m,1}, h_{m,0}, h_{m,1} 这四个状态(其中 mm 是当前节点 uu 的子节点个数)。

此时再分别讨论 aua_u11 还是 00 的情况。

au=1a_u = 1 时:

  • fu,0=gm,1f_{u,0} = g_{m,1}(因为本身是 11 且不操作,要变成 00,所以需要子节点中是 00 且操作过的数量是奇数个)
  • fu,1=gm,0f_{u,1} = g_{m,0}(因为本身就是 11 且不操作,所以需要子节点中是 00 且操作过的数量是偶数个)
  • fu,2=1+hm,0f_{u,2} = 1 + h_{m,0}(因为本身是 11,操作一次自己变成 00,所以需要子节点是 11 且操作过的数量是偶数个)
  • fu,3=1+hm,1f_{u,3} = 1 + h_{m,1}(因为本身是 11,操作一次会变成 00,所以需要子节点是 11 且操作过的数量是奇数个)

au=0a_u = 0 时:

  • fu,0=gm,0f_{u,0} = g_{m,0}(因为本身是 00 且不操作,所以需要子节点中是 00 且操作过的数量是偶数个)
  • fu,1=gm,1f_{u,1} = g_{m,1}(因为本身是 00 且不操作,要变成 11,所以需要子节点中是 00 且操作过的数量是奇数个)
  • fu,2=1+hm,1f_{u,2} = 1 + h_{m,1}(因为本身是 00,操作一次会变成 11,所以需要子节点是 11 且操作过的数量是奇数个)
  • fu,3=1+hm,0f_{u,3} = 1 + h_{m,0}(因为本身是 00,操作一次自己变成 11,所以需要子节点是 11 且操作过的熟练是偶数个)

据此写出如下程序:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 1e5 + 5;
const int INF = (1<<29);
int n, a[maxn], f[maxn][4], g[maxn][2], h[maxn][2], tmp[maxn];
vector<int> e[maxn];

/**
f[u][0] 点权为 0,点未操作
f[u][1] 点权为 1,点未操作
f[u][2] 点权为 0,点有操作
f[u][3] 点权为 1,点有操作
*/

void dfs(int u, int p) {
    int sz = e[u].size(), m = 0;
    if (sz == 1 && u != 1) {    // 叶子节点
        if (a[u] == 1) {
            f[u][0] = INF;
            f[u][1] = 0;
            f[u][2] = 1;
            f[u][3] = INF;
        }
        else {  // a[u] == 0
            f[u][0] = 0;
            f[u][1] = INF;
            f[u][2] = INF;
            f[u][3] = 1;
        }
        return;
    }
    for (auto v : e[u])
        if (v != p)
            dfs(v, u), tmp[++m] = v;
    g[0][0] = h[0][0] = 0;
    g[0][1] = h[0][1] = INF;
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int v = tmp[i];
        g[i][0] = min(INF, min(g[i-1][0] + f[v][0], g[i-1][1] + f[v][2]));
        g[i][1] = min(INF, min(g[i-1][0] + f[v][2], g[i-1][1] + f[v][0]));
        h[i][0] = min(INF, min(h[i-1][0] + f[v][1], h[i-1][1] + f[v][3]));
        h[i][1] = min(INF, min(h[i-1][0] + f[v][3], h[i-1][1] + f[v][1]));
    }
    if (a[u] == 1) {
        f[u][0] = g[m][1];
        f[u][1] = g[m][0];
        f[u][2] = min(INF, 1 + h[m][0]);
        f[u][3] = min(INF, 1 + h[m][1]);
    }
    else {
        f[u][0] = g[m][0];
        f[u][1] = g[m][1];
        f[u][2] = min(INF, 1 + h[m][1]);
        f[u][3] = min(INF, 1 + h[m][0]);
    }
}

int main() {
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int u, v;
        scanf("%d%d", &u, &v);
        e[u].push_back(v);
        e[v].push_back(u);
    }
    for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", a+i);
    dfs(1, -1);
    int ans = min(f[1][0], f[1][2]);
    if (ans == INF) puts("impossible");
    else printf("%d\n", ans);
    return 0;
}

但是提交上去错了,不知道错在哪里了,请各位大佬有空的话帮忙解决一下,我将给第一位解答的大佬发送 55 块钱红包作为感谢!

2022/6/27 14:33
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