每日一题——树的重心

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题目描述

给定一颗树,树中包含 n 个结点(编号 1∼n)和 n−1 条无向边。

请你找到树的重心,并输出将重心删除后,剩余各个连通块中点数的最大值。

重心定义:重心是指树中的一个结点,如果将这个点删除后,剩余各个连通块中点数的最大值最小,那么这个节点被称为树的重心。

输入格式

第一行包含整数 n,表示树的结点数。

接下来 n−1 行,每行包含两个整数 a 和 b,表示点 a 和点 b 之间存在一条边。

输出格式

输出一个整数 m,表示将重心删除后,剩余各个连通块中点数的最大值。

数据范围

1≤n≤105

输入样例

9
1 2
1 7
1 4
2 8
2 5
4 3
3 9
4 6

输出样例:

4

思路

这道题主要考察树与图的深度优先遍历,题目中给出了n-1条无向边,无向边有是特殊的有向边,例如a与b之间有条边,那么我们可以把这条边这样存储,存储一条a到b的边,在存一条b到a的边。具体的存储结构我们使用邻接表。

image-20220330210416728

这样就可以实现从一点深度优先便历到每一个点。接下来我们要求出删去某一个节点后,剩余节点中连通块的最大值。我们可以先求出某一个节点的所有子节点的连通块的数量。然后所有的节点再减去这个节点所有子节点的联通快的数量,就是另一个大块的连通块的数量。最后求出所有的最大连通块后取其中最小的即为答案。

代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>using namespace std;
​
const int N = 1000100;
​
int head[N], e[N], ne[N], idx;
bool stk[N];
int ans = N;
int n;
​
void add(int a,int b)
{
    e[idx] = b;
    ne[idx] = head[a];
    head[a] = idx ++;
}
​
// 以n为根节点连通块的数量
int dfs(int n)
{
    stk[n] = true;// 标记该节点被找过
    int sum = 1;
    int res = 0;
    for(int i = head[n];i != -1;i = ne[i])
    {
        int j = e[i];
        if(!stk[i])
        {
            int s = dfs(j);// 该节点的连通块的数量
            res = max(res, s);
            sum += s;// 父节点加上子节点的数量
        }
    }
    
    res = max(res, n - sum);
    ans = min(ans, res);// 所有最大值取一个最小值
    return sum;
    
}
​
int main()
{
    
​
    cin >> n;
    memset(head,-1,sizeof head);
    for(int i = 0;i < n - 1;i ++)
    {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        add(a, b);
        add(b, a);
    }
    dfs(n);
    cout << ans << endl;
    
    return 0;    
}