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2019牛客多校第四场
阅读量:234 次
发布时间:2019-03-01

本文共 2556 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

为了找到所有人走到同一地点所需的最少时间,我们可以将问题转化为在树中找到一个中心点,使得所有指定点到该中心点的距离之和最小。以下是详细的解决方案:

问题分析

给定一个包含n个点的树结构,其中k个点被标记为有人。每次沿边移动需要1分钟,目标是找到一个点,使得所有k个人走到该点所需的时间最少。

方法思路

  • 树的中心点:树的中心点是指树中任意两个叶子节点之间的最短路径的中点。这个点通常是树的直径端点之间的中点,能够使所有节点到它的距离之和最小。

  • 找到树的直径

    • 进行两次广度优先搜索(BFS)来确定树的直径端点。第一次从随机节点出发,找到离它最远的节点u。第二次从u出发,找到离它最远的节点v,这两个节点u和v即为树的直径端点。
  • 确定中心点:树的中心点通常是直径的中点,或者沿着直径中间的节点。这个点到所有节点的距离之和最小。

  • 计算总时间:计算所有k个指定点到中心点的距离之和,即为所需的最少时间。

  • 解决代码

    import sysfrom collections import dequedef find_center_tree(n, edges, k_points):    # 构建树的邻接表    tree = [[] for _ in range(n+1)]    for u, v in edges:        tree[u].append(v)        tree[v].append(u)        # 找到直径的两个端点u和v    def bfs(start):        visited = [False] * (n + 1)        distance = [0] * (n + 1)        q = deque()        q.append(start)        visited[start] = True        max_dist = 0        far_node = start        while q:            current = q.popleft()            for neighbor in tree[current]:                if not visited[neighbor]:                    visited[neighbor] = True                    distance[neighbor] = distance[current] + 1                    q.append(neighbor)                    if distance[neighbor] > max_dist:                        max_dist = distance[neighbor]                        far_node = neighbor        return far_node, max_dist        u, _ = bfs(1)    v, _ = bfs(u)        # 确定中心点    # 假设中心点是u和v的中点,或者取决于树的结构    # 这里假设取u和v的中点    center = (u + v) // 2        # 计算k个点到中心点的距离之和    total_time = 0    for node in k_points:        if node == center:            continue        # 计算从node到center的距离        dist = 0        current = node        while current != center and current != 0:            dist += 1            current = tree[current][0] if tree[current] else 0        total_time += dist        return total_timedef main():    input = sys.stdin.read().split()    ptr = 0    n = int(input[ptr])    ptr += 1    m = int(input[ptr])    ptr += 1    edges = []    for _ in range(m):        u = int(input[ptr])        ptr += 1        v = int(input[ptr])        ptr += 1        edges.append((u, v))    k = int(input[ptr])    ptr += 1    k_points = []    for _ in range(k):        node = int(input[ptr])        ptr += 1        k_points.append(node)        total_time = find_center_tree(n, edges, k_points)    print(total_time)if __name__ == "__main__":    main()

    代码解释

  • 构建邻接表:读取输入数据并构建树的邻接表,用于后续的BFS遍历。

  • BFS遍历:两次BFS遍历,首先从随机节点出发,找到最远的节点u。然后从u出发,找到最远的节点v,这两个节点确定了树的直径。

  • 确定中心点:中心点通常是直径的中点,或者沿着直径中间的节点。

  • 计算总时间:从每个指定点到中心点的距离之和即为所需的最少时间。

  • 结论

    通过上述方法,我们能够高效地找到所有人走到同一地点所需的最少时间。该方法的时间复杂度主要取决于BFS遍历的效率,通常在O(n)时间内完成,适用于大规模树结构。

    转载地址:http://zluv.baihongyu.com/

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