加分二叉树 树形DP

题意/Description

    设一个n个节点的二叉树tree的中序遍历为(l,2,3,…,n),其中数字1,2,3,…,n为节点编号。每个节点都有一个分数(均为正整数),记第j个节点的分数为di,tree及它的每个子树都有一个加分,任一棵子树subtree(也包含tree本身)的加分计算方法如下: 
  subtree的左子树的加分× subtree的右子树的加分+subtree的根的分数 
  若某个子树为主,规定其加分为1,叶子的加分就是叶节点本身的分数。不考虑它的空子树。 
    试求一棵符合中序遍历为(1,2,3,…,n)且加分最高的二叉树tree。要求输出; 
      (1)tree的最高加分 
      (2)tree的前序遍历 

 

读入/Input

    第1行:一个整数n(n<30),为节点个数。 

    第2行:n个用空格隔开的整数,为每个节点的分数(分数<100)。 

 

输出/Output

    第1行:一个整数,为最高加分(结果不会超过4,000,000,000)。 
    第2行:n个用空格隔开的整数,为该树的前序遍历。 

 

题解/solution

 

   很显然,本题适合用动态规划来解。如果用数组value[i,j]表示从节点i到节点j所组成的二叉树的最大加分,则动态方程可以表示如下:

       F[l,r]=max{f[l,r],f[l,i-1]*f[i+1,r]+a[i]}

    题目还要求输出最大加分树的前序遍历序列,因此必须在计算过程中记下从节点i到节点j所组成的最大加分二叉树的根节点,用数组g[i,j]表示。记录很简单,大家都会的啦。


代码/Code

 

var
  g:array [0..51,0..51] of longint;
  f:array [0..51,0..51] of int64;
  a:array [0..51] of longint;
  n:longint;
procedure doit(l,r:longint);
var
  i:longint;
begin
  if f[l,r]>0 then exit;
  if l=r then
    begin
      f[l,r]:=a[l];
      g[l,r]:=l;
      exit;
    end;
  if l>r then
    begin
      f[l,r]:=1;
      exit;
    end;
  for i:=l to r do
    begin
      doit(l,i-1);
      doit(i+1,r);
      if f[l,i-1]*f[i+1,r]+a[i]>f[l,r] then
        begin
          f[l,r]:=f[l,i-1]*f[i+1,r]+a[i];
          g[l,r]:=i;
        end;
    end;
end;

procedure show(l,r:longint);
begin
  if l<=r then
    begin
      write(g[l,r],' ');
      show(l,g[l,r]-1);
      show(g[l,r]+1,r);
    end;
end;

procedure init;
var
  i:longint;
begin
  readln(n);
  for i:=1 to n do
    read(a[i]);
  fillchar(f,sizeof(f),0);
  fillchar(g,sizeof(g),0);
end;

begin
  init;
  doit(1,n);
  writeln(f[1,n]);
  show(1,n);
end.

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