IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> 数据结构与算法 -> [AcWing]846. 树的重心(C++实现)树与图的dfs模板题 -> 正文阅读

[数据结构与算法][AcWing]846. 树的重心(C++实现)树与图的dfs模板题

1. 题目

在这里插入图片描述

2. 读题(需要重点注意的东西)

思路:用深度优先搜索的思想,在每个节点处可以通过递归得到子节点总的数量,然后就可以求出除去每个节点后的最大连通子图的节点数量,最后输出最小的那个最大连通子图的节点数量即可。

如果对递归思想有疑问的同学,建议先划到下方,4. 可能有帮助的前置习题,在给出的链接中复习一下递归的思想。弄清楚递归是如何求得每个节点的子树的总的节点数量的。

我们将该问题分解为如下四个子问题:

1、树的重心的含义?
2、图是怎么存储的?
3、图是怎么遍历的?
4、怎么求除去该数后最大连通子图的节点数量?


1、树的重心的含义
有这样一幅无向图
在这里插入图片描述

去除1后,剩下的连通块数的最大值为6,有6个节点
在这里插入图片描述

同理,可以求出去除每个节点后,剩下的连通块数的最大值为,如下图红色标记
在这里插入图片描述
因此,剩下的连通块数的最大值最小为5,树的重心是2或者3


2、图是怎么存储的?
要想使用dfs来遍历树或图,首先要知道图是怎么存储的
为了简便,我们在这里使用有向图来说明图的存储方式。
图一般用邻接表来存储,邻接表是由数组实现的
如有这样一个有向图
在这里插入图片描述

其相应的邻接表为
在这里插入图片描述
那么在加入一条边,在代码中如何实现呢?
其实其实质就是链表的插入,如在2节点后插入一条到8的边
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
其用代码实现就是

e[idx] = 8,ne[idx] = h[2],h[2] = idx ,idx ++ ;

抽象出来,在插入一条从a到b的边的代码就是

e[idx] = b,ne[idx] = h[a],h[a] = idx ,idx ++ ;

3、图是怎么遍历的?
现在我们知道如何插入一条边了,那么如何遍历这个邻接表呢?
对于上述的数组h,我们来尝试通过输入的节点u来遍历它
在这里插入图片描述
对于输入的节点u,起始节点是 h[u],下一个节点是ne[u],终止条件是 ne[u] = -1;
因此遍历的代码是

for(int i = h[u];i != -1; i = ne[i])

4、怎么求除去该数后最大连通子图的节点数量?

  • 用sum保存输入的u节点的子树的节点数
int s = dfs(j); // s为j的子树的节点数
size = max(size, s); // ???
sum += s;
  • 用size保存最大连通块的节点数量
    子树的节点数总节点减去子树的节点相比哪个大。
    (因为除去某个节点时,子树为一个连通块,总节点减去子树为另一个连通块,size要保存这两个连通块中较大的一个)
 size = max(size, s); // 子树也是一个连通块,也需要考虑在size中
 ...
 ...
 size = max(size, n - sum - 1);
  • 用ans保存剩余各个节点的连通块数的最大值的最小值,只需要在每个节点求出最大连通块的数量时比较一下,取较小的那一个即可
ans = min(ans, size);

3. 解法

---------------------------------------------------解法---------------------------------------------------

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 100010, M = N * 2;

int n;
// h[N] 表示有N个槽
// e[M], ne[M], idx含义与单链表一致
int h[N], e[M], ne[M], idx;
int ans = N;
bool st[N]; // 表示哪些点已经遍历过了

// 插入一条a到b的边
void add(int a, int b)
{
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx ++ ;
}

// 深度优先搜索dfs
int dfs(int u)
{
    st[u] = true; // 当前节点已经被搜索过了

    int size = 0, sum = 0;
    for (int i = h[u]; i != -1; i = ne[i]) // 遍历数的所有边
    {
        int j = e[i];
        if (!st[j]){
            int s = dfs(j);
            size = max(size, s);
            sum += s;
            
        }
    }

    size = max(size, n - sum - 1);
    ans = min(ans, size);

    return sum + 1;
}

int main()
{
    scanf("%d", &n);

    memset(h, -1, sizeof h);

    for (int i = 0; i < n - 1; i ++ )
    {
        int a, b;
        scanf("%d%d", &a, &b);
        add(a, b), add(b, a);
    }

    dfs(1);

    printf("%d\n", ans);

    return 0;
}

4. 可能有帮助的前置习题

5. 所用到的数据结构与算法思想

  • 递归
  • dfs

6. 总结

dfs遍历树和图的模板题,需要好好理解递归的思想,推荐熟记全部代码。

  数据结构与算法 最新文章
【力扣106】 从中序与后续遍历序列构造二叉
leetcode 322 零钱兑换
哈希的应用:海量数据处理
动态规划|最短Hamilton路径
华为机试_HJ41 称砝码【中等】【menset】【
【C与数据结构】——寒假提高每日练习Day1
基础算法——堆排序
2023王道数据结构线性表--单链表课后习题部
LeetCode 之 反转链表的一部分
【题解】lintcode必刷50题<有效的括号序列
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2021-11-22 12:35:49  更:2021-11-22 12:36:49 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2025年1日历 -2025/1/9 15:53:57-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码