树的重心和直径

树的重心

性质

  1. 最大的子树最小
  2. 找到一个点,其所有的子树中最大的子树节点数最少,那么这个点就是这棵树的重心,删去重心后,生成的多棵树尽可能平衡
  3. 树中所有点到某个点的距离和中,到重心的距离和是最小的,如果有两个距离和,他们的距离和一样,则这两个点都是重心(即重心可以有两个
  4. 把两棵树通过一条边相连,新的树的重心在原来两棵树重心的连线上
  5. 一棵树添加或者删除一个节点,树的重心最多只移动一条边的位置
  6. 一棵树最多有两个重心,且相邻。

思路

  1. 任选节点r为根节点做dfs,dfs的同时即更新所有的d(当前子树的大小),以及最小的最大子树,注意当前子树的最大子树要考虑其父节点向上的树
  2. 最后得到的包含最小的最大子树的节点就是重心了
#include "bits/stdc++.h"
#define hhh printf("hhh\n")
#define see(x) (cerr<<(#x)<<'='<<(x)< pr;
inline int read() {int x=0;char c=getchar();while(c<'0'||c>'9')c=getchar();while(c>='0'&&c<='9')x=x*10+c-'0',c=getchar();return x;}

const int maxn = 1e5+10;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const int mod = 1e9+7;
const double eps = 1e-7;

int n, heart, mx, sz[maxn];
int head[maxn], to[maxn*2], nxt[maxn*2], tot;

inline void add_edge(int u, int v) {
    ++tot, to[tot]=v, nxt[tot]=head[u], head[u]=tot;
    ++tot, to[tot]=u, nxt[tot]=head[v], head[v]=tot;
}

void dfs(int u, int fa) {
    sz[u]=1; int mm=0;
    for(int i=head[u]; i; i=nxt[i]) {
        int v=to[i];
        if(v!=fa) {
            dfs(v,u);
            sz[u]+=sz[v];
            if(sz[v]>mm) mm=sz[v];
        }
    }
    if(n-sz[u]>mm) mm=n-sz[u];
    if(mm

树的直径

算法 1 1 1:任选节点 u u u d f s dfs dfs,找到最远节点 v v v;再从 v v v d f s dfs dfs,找到最远节点 w w w,则 v − w v-w vw即为最长路径, d i s ( v , w ) dis(v,w) dis(v,w)即为树的直径。
适合于边权非负的情形,代码简单,因此先不给出算法 1 1 1的代码QAQ

算法 2 2 2:任选节点 r r r作为根节点,求出最远距离 f f f和次远距离 s s s(在不同子树上),则树的直径为 f + s f+s f+s
适用于所有情形

#include
#include
#include
using namespace std;
const int maxn=10100;
int n,ans;
int f[maxn],s[maxn];//f表示最长路,g表示次长路。
bool vis[maxn];
struct Node{
	int to,val;
	Node(int to=0,int val=0):to(to),val(val){}
};
vector  G[maxn];
void DFS(int x){
	f[x]=s[x]=0;
	for(int i=0;i

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