完美树
思路
观察发现:如果一颗子树
u
u
u,它刚好有偶数个节点,那么
0
0
0 和
1
1
1 的染色数量一定相等,如果有奇数个节点,那么
0
0
0 和
1
1
1 的数量一定恰好相差
1
1
1(可能是
0
0
0 多,也可能是
1
1
1 多)
对于当前节点
u
u
u,先算出它的子树大小,然后对于它的每个儿子
v
v
v:
- 如果 v v v 的子树大小是偶数,那么就加上 v v v 的 0 , 1 0,1 0,1 相等最小花费
- 如果 v v v 的子树大小是奇数,那么需要考虑 v v v 选 0 0 0 还是 1 1 1 的最小花费
这里存在一些子状态,我们可以使用树形 D P DP DP,定义:
- d p [ u ] [ 0 ] dp[u][0] dp[u][0] 为以 u u u 为完美子树, 0 0 0 恰好比 1 1 1 多一个
- d p [ u ] [ 1 ] dp[u][1] dp[u][1] 为以 u u u 为完美子树, 1 1 1 恰好比 0 0 0 多一个
- d p [ u ] [ 2 ] dp[u][2] dp[u][2] 为以 u u u 为完美子树, 0 0 0 与 1 1 1 数量相等
那么前面的转移可以变为:
- 如果 v v v 的子树大小是偶数,加上 d p [ v ] [ 2 ] dp[v][2] dp[v][2]
- 如果 v v v 的子树大小是奇数,那么需要考虑选 d p [ v ] [ 0 ] dp[v][0] dp[v][0] 还是 d [ v ] [ 1 ] d[v][1] d[v][1],注意这里不能全选最小,因为最后 u u u 还要保证 0 0 0 和 1 1 1 的数量不能相差超过 1 1 1 个,因此 01 01 01 的选择要均衡一些
其实这里是一个经典模型:
给定 k k k 个物品,每个物品有 0 0 0 和 1 1 1 两种状态,两种状态各有一个价值
问从中选 x x x 个 0 0 0, k − x k - x k−x 个 1 1 1 的最小花费是多少?
我们先将 w [ i ] [ 0 ] − w [ i ] [ 1 ] w[i][0] - w[i][1] w[i][0]−w[i][1] 最为一个衡量标准,如果这个值越小(有可能为负数),说明这个物品越适合选 0 0 0 而不是 1 1 1
那么我们可以假设全部选上 1 1 1,当前花费 c o s t = ∑ w [ i ] [ 1 ] cost = \sum w[i][1] cost=∑w[i][1]
然后将所有物品按照 w [ i ] [ 0 ] − w [ i ] [ 1 ] w[i][0] - w[i][1] w[i][0]−w[i][1] 升序 排列,选择前 x x x 个改为 0 0 0 即可
即 c o s t + = ∑ i = 1 x ( w [ i ] [ 0 ] − w [ i ] [ 1 ] ) cost += \sum_{i = 1}^{x} (w[i][0] - w[i][1]) cost+=∑i=1x(w[i][0]−w[i][1])
这样子一定是最小花费
回到这题,其实也是一样的道理,对于 u u u 的大小分奇偶讨论,然后从它所有大小为奇数的儿子中选择一些为 0 0 0,另一些为 1 1 1 即可
#include<bits/stdc++.h>
#define fore(i,l,r) for(int i=(int)(l);i<(int)(r);++i)
#define fi first
#define se second
#define endl '\n'
#define ull unsigned long long
#define ALL(v) v.begin(), v.end()
#define Debug(x, ed) std::cerr << #x << " = " << x << ed;
const int INF=0x3f3f3f3f;
const long long INFLL=1e18;
typedef long long ll;
const int N = 100050;
std::vector<int> g[N];
ll p[N];
int c[N];
ll dp[N][3];
int son[N];
void dfs(int u){
dp[u][0] = dp[u][1] = dp[u][2] = INF;
son[u] = 1;
int sz = 1;
ll sum = (c[u] ? 0 : p[u]);
std::vector<ll> vec;
vec.push_back((c[u] ? p[u] : -p[u]));
for(auto v : g[u]){
dfs(v);
son[u] += son[v];
if(son[v] % 2 == 0){ //儿子偶数直接加
sum += dp[v][2];
continue;
}
else{
++sz;
sum += dp[v][1];
vec.push_back(dp[v][0] - dp[v][1]); //奇数要先选1
}
}
std::sort(ALL(vec)); //按衡量标准升序排序
if(son[u] % 2 == 0){ //偶数 0 和 1 一样多
fore(i, 0, sz / 2) sum += vec[i];
dp[u][2] = sum;
}
else{ //奇数要考虑 0 多还是 1 多
fore(i, 0, sz / 2) sum += vec[i];
dp[u][1] = sum;
dp[u][0] = sum + vec[sz / 2];
}
}
int main(){
std::ios::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(nullptr);
std::cout.tie(nullptr);
int n;
std::cin >> n;
fore(i, 1, n + 1){
int k;
std::cin >> c[i] >> p[i] >> k;
while(k--){
int v;
std::cin >> v;
g[i].push_back(v);
}
}
dfs(1);
if(n & 1) std::cout << std::min(dp[1][0], dp[1][1]);
else std::cout << dp[1][2];
return 0;
}