CF1881F Minimum Maximum Distance

发布时间 2023-10-13 11:08:24作者: ForgotDream

给定一棵树,树上的一些点被打上了标记,定义一个节点的贡献为其到所有标记节点距离的最大值,求最小贡献。
\(n \le 2 \times 10^5\)

这道题的原题是 CF337D(甚至要更困难一些)。

很套路的换根 DP 啊。我们考虑设 \(f_i\)\(i\) 子树内的标记节点到 \(i\) 的最大距离,\(g_i\) 为子树外到 \(i\) 的最大距离。首先,\(f\) 的转移是显然的:

\[f_i = \max_{j \in \operatorname{subtree}(i)} \left\{ f_j + 1 \right\} \]

直接从子树中转移,取最大值即可。

再来考虑 \(g\) 的转移。我们设 \(fa_i\)\(i\) 的父亲,那么 \(i\) 子树外的点可划分为两个部分:\(fa_i\) 子树外的点与 \(fa_i\) 子树中去掉 \(i\) 的子树的部分。其中 \(fa_i\) 子树外的点的贡献显然就是 \(g_{fa_i} + 1\),而剩余部分的贡献也不难看出是其子树内部的最大距离再加上它与 \(i\) 的距离,后者显然为 \(2\)

那么可以得到 \(g\) 的转移方程:

\[g_i = \max \left\{ g_{fa_i} + 1, \max_{j \in \operatorname{subtree}(fa_i) \land j \not= i} \left\{ f_j + 2 \right\} \right\} \]

最后是一些转移方面的问题。对于 \(f\) 那没有什么好说的,直接自底向上转移就完事了。对于 \(g\),一种朴素的转移方法是直接枚举 \(fa_i\) 的所有儿子然后转移,但是这样转移的复杂度是不对的,考虑一个菊花图,那么我们会发现每个点被枚举到的次数为 \(\mathcal{O}(n)\) 的,那么总的时间复杂度会变成 \(\mathcal{O}(n^2)\),这当然无法接受。一种更聪明的转移方法是在计算 \(f\) 时同时记录下每个点 \(f\) 最大与次大的儿子,那么在转移 \(g\) 时,如果当前点是其父亲的最大的儿子,我们就从次大的儿子转移,否则就从最大的儿子转移,这样转移就是 \(\mathcal{O}(1)\) 的了。

当然,这个题的初始化也要小心,要注意特别考虑被标记的点。那么总体的时空复杂度都为 \(\mathcal{O}(n)\)

由于比赛没有打,所以代码也没写。不过实现方面也没有什么难度,相信聪明的你一定能写出来的。