[算法系列]树的直径--树的最长路径

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树的直径

树的直径是指树中两个节点的最长路径,其可以通过两次DFS/BFS或者树形DP解决

两次DFS/BFS求解树的直径

算法思路:

1.第一次我们随便找一个节点进行DFS/BFS,更新dist数组为所有点到该点的距离

2.第二次DFS,我们选择距离第一次那个点最远的点为起点进行DFS/BFS,更新dist数组为所有点到该点的距离

3.求出dist数组中的最大值,即为树的直径

例题:

很久以前,T王国空前繁荣。

为了更好地管理国家,王国修建了大量的快速路,用于连接首都和王国内的各大城市。

为节省经费,T国的大臣们经过思考,制定了一套优秀的修建方案,使得任何一个大城市都能从首都直接或者通过其他大城市间接到达。

同时,如果不重复经过大城市,从首都到达每个大城市的方案都是唯一的。

J是T国重要大臣,他巡查于各大城市之间,体察民情。

所以,从一个城市马不停蹄地到另一个城市成了J最常做的事情。

他有一个钱袋,用于存放往来城市间的路费。

聪明的J发现,如果不在某个城市停下来修整,在连续行进过程中,他所花的路费与他已走过的距离有关,在走第x千米到第x+1千米这一千米中(x是整数),他花费的路费是x+10这么多。也就是说走1千米花费11,走2千米要花费23。

J大臣想知道:他从某一个城市出发,中间不休息,到达另一个城市,所有可能花费的路费中最多是多少呢?

输入格式

输入的第一行包含一个整数 n,表示包括首都在内的T王国的城市数。

城市从 1 开始依次编号,1 号城市为首都。

接下来 n−1 行,描述T国的高速路(T国的高速路一定是 n−1 条)。

每行三个整数 Pi,Qi,Di表示城市 Pi 和城市 Qi 之间有一条双向高速路,长度为 Di 千米。

输出格式

输出一个整数,表示大臣J最多花费的路费是多少。

数据范围

1≤n≤105, 1≤Pi,Qi≤n, 1≤Di≤1000

输入样例:

5 
1  2  2 
1  3  1 
2  4  5 
2  5  4 

输出样例:

135

下面展示AC Code(DFS实现):

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e5+10;
struct node{
    int id,w;
};
vector<node>e[N];
int n;
int dist[N];
void dfs(int u,int p,int d){
    dist[u]=d;
    for(auto k:e[u]){
        if(k.id==p) continue;
        dfs(k.id,u,d+k.w);
    }
}
int main(){
    cin>>n;
    int p,q,d;
    for(int i=0;i<n-1;i++){
        cin>>p>>q>>d;
        e[p].push_back({q,d});
        e[q].push_back({p,d});
    }
    dfs(1,-1,0);
    int u=1;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(dist[i]>dist[u]){
            u=i;
        }
    }
    dfs(u,-1,0);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(dist[i]>dist[u]){
            u=i;
        }
    }
    ll s=dist[u];
    cout<<(ll)10*s+s*(s+1)/2<<endl;
    return 0;
}