CodeForces 461B Appleman and T

题目链接:http://codeforces.com/contest/461/problem/B

题目大意:

  给定一课树,树上的节点有黑的也有白的,有这样一种分割树的方案,分割后每个子图只含有一个黑色节点,问这样的分割方案一共有多少种?

分析:

先定义3个函数(为了之后说起来方便):

  设A(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足使x所在子图不含黑色顶点,其余子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数 。
  设B(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足每个子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数 。
  设C(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足使x所在子图只含有1个黑色顶点,其余子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数 。
  显然B(x) = C(x)
  首先我们关注某一课子树的根节点,不妨设为rt,有2种情况:
  不妨设rt有a个黑色的孩子节点,b个白色的孩子节点,rt的第i个黑色节点表示为rtBi,白色节点表示为rtWi,rt的第i个孩子节点表示为soni
1 : color[rt] == WHITE
  初始条件下B(rt) = 0
  在这种情况下,rt与每个孩子节点都有相连与不相连2种策略,对于soni,不相连的贡献自然是B(soni),而相连的贡献就不是独立的了,很可能有跨越根节点到其他子树的方案,也就是说,对于每一棵子树,都要和其他每一棵子树有深入交流。
  我们可以考虑增而治之,设rtSonsi为以rt为根节点,只拥有前i个孩子节点的树,A(rt),B(rt),C(rt)为相应数值,初始状态为A(rt) = 1,B(rt) = 0,C(rt) = 0,我们只要考虑soni+1加入时,A(rt),B(rt),C(rt)会如何变化,当子树全部加入时,就算完了。这里有2种情况:
  (1)与soni+1相连:B(rt)  = C(rt) = A(rt) * C(soni+1) + C(rt) * A(soni+1)
                                    A(rt) = A(rt) * A(soni+1)
  (2)与soni+1不相连:B(rt)  = C(rt) = C(rt) * C(soni+1)
                                        A(rt) = A(rt) * C(soni+1)
  于是总变化为:B(rt)  = C(rt) = A(rt) * C(soni+1) + C(rt) * [A(soni+1) + C(soni+1)]
                           A(rt) = A(rt) * [A(soni+1) + C(soni+1)]
 
 
2:color[rt] == BLACK
  初始条件下B(rt) = 1,自己自身算一个
  在这种情况下,rt一定不能与黑色的孩子节点相连,而对于白色的孩子节点,有相连与不相连两种选择。
  同样增而治之,设rtSonsi为以rt为根节点,只拥有前i个孩子节点的树,A(rt),B(rt),C(rt)为相应数值,初始状态为A(rt) = 0,B(rt) = 1,C(rt) = 1并且A(rt)恒等于0,我们只要考虑soni+1加入时,A(rt),B(rt),C(rt)会如何变化,当子树全部加入时,就算完了。这里有3种情况:
  (1)soni+1为白色节点&&与soni+1相连:B(rt)  = C(rt) = C(rt) * A(soni+1)
  (2)soni+1为白色节点&&与soni+1不相连:B(rt)  = C(rt) = C(rt) * C(soni+1)
  (3)soni+1为黑色节点(和2是同一种情况):B(rt)  = C(rt) = C(rt) * C(soni+1)
  于是总变化为:B(rt)  = C(rt) = C(rt) * [A(soni+1) + C(soni+1)]

 
一个优化:对于color[rt] == BLACK的情况,如果我们把rt看成是白色的,然后照此计算出A(rt),B(rt),C(rt),那么以rt为根节点的子树的真实方案数,不就是A(rt)吗?这样的话就没有必要分情况了,在最后加个判断即可。

 

代码如下:

 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std; #define rep(i,n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
#define For(i,s,t) for (int i = (s); i <= (t); ++i)
#define rFor(i,t,s) for (int i = (t); i >= (s); --i)
#define foreach(i,c) for (__typeof(c.begin()) i = c.begin(); i != c.end(); ++i)
#define rforeach(i,c) for (__typeof(c.rbegin()) i = c.rbegin(); i != c.rend(); ++i) #define pr(x) cout << #x << " = " << x << " "
#define prln(x) cout << #x << " = " << x << endl #define LOWBIT(x) ((x)&(-x)) #define ALL(x) x.begin(),x.end()
#define INS(x) inserter(x,x.begin()) #define ms0(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define msI(a) memset(a,inf,sizeof(a))
#define msM(a) memset(a,-1,sizeof(a)) #define pii pair<int,int>
#define piii pair<pair<int,int>,int>
#define mp make_pair
#define pb push_back
#define fi first
#define se second inline int gc(){
static const int BUF = 1e7;
static char buf[BUF], *bg = buf + BUF, *ed = bg; if(bg == ed) fread(bg = buf, , BUF, stdin);
return *bg++;
} inline int ri(){
int x = , f = , c = gc();
for(; c<||c>; f = c=='-'?-:f, c=gc());
for(; c>&&c<; x = x* + c - , c=gc());
return x*f;
} typedef long long LL;
typedef unsigned long long uLL;
const int inf = 1e9 + ;
const LL mod = 1e9 + ;
const int maxN = 1e5 + ; struct Node{
vector< int > next;
}; int n, ans; /*
设A(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足使x所在子图不含黑色顶点,其余子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数
设B(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足每个子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数
设C(x) = 在以顶点x为根的子树中,所有满足使x所在子图只含有1个黑色顶点,其余子图只含有1个黑色顶点的分割方案种数
则有:
dp[v][0] = A(v) + B(v)
dp[v][1] = B(v)
C(v) = B(v)
The answer is dp[0][1].
*/
LL dp[maxN][];
Node nodes[maxN];
int color[maxN]; void dfs(int x) {
// 默认顶点x为白色
dp[x][] = ;
dp[x][] = ; foreach(i, nodes[x].next) {
dfs(*i);
// dp[*i][0] 包含 A(*i) 和 C(*i),对于A(*i),令其与C(x)相连
// 而对于C(*i),令其与C(x)分断
dp[x][] = (dp[x][] * dp[*i][]) % mod;
// dp[x][0] 包含 A(x),令其与C(*i)相连
dp[x][] = (dp[x][] + dp[x][] * dp[*i][]) % mod;
// 此时dp[x][0] = A(x)
// dp[x][0] * dp[*i][0] = A(x)*A(*i) + A(x)*C(*i)
// 依次是连接新子树的A(*i)部分和断掉新子树的C(*i)部分,两这都可以保证dp[x][0]更新后还是A(x)
dp[x][] = (dp[x][] * dp[*i][]) % mod;
} if(color[x] == ) dp[x][] = dp[x][]; // 当根节点为黑色时,A(x)实际上是C(x),而真正的A(x) = 0
else dp[x][] = (dp[x][] + dp[x][]) % mod; // 此时 dp[x][0] = A(x) + C(x)
} int main(){
while(cin >> n) {
rep(i, n) nodes[i].next.clear();
For(i, , n-) {
int t;
cin >> t;
// 根据题目要求,并不需要加反向边
nodes[t].next.push_back(i);
}
rep(i, n) cin >> color[i]; dfs(); cout << dp[][] <<endl;
}
return ;
}
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