Description
给定一个n个点的树,每个点的编号从1至n,问这个树有多少不同的连通子树,和这个树有相同的重心。
其中n个点的树指的是n个点的最小连通图,显然n个点的树有n-1条边,去掉这n-1条边中的任何一条,原图都不再联通,任意两个点之间由唯一一条路径相连。
对于一个树,树的重心定义为:删掉某点i后,若剩余k个连通分量,那么定义d(i)为这些连通分量中点的个数的最大值,所谓重心,就是使得d(i)最小的点i。
基于以上定义,一个树的重心可能会有一个或者两个,题中所要求的联通子树,其重心编号和个数必须和原树的完全一样。
找出给定的树中有多少联通的子树和这个树有相同的重心。
Input
第1行中给出正整数Q,表示该组数据中有多少组测试样例。
每组样例首先输入一个整数n (0 < n ≤200),表示该组样例中输入的树包含n个点,之后n-1行,每行输入两整数数x,y(1 ≤ x, y ≤ n),表示编号为x的点和编号为y的点之间存在一条边,所有点的编号从1-n
Output
首先输出样例编号,之后输出满足条件的子树的个数,由于这个数字较大,你只需要输出这个数字对10007取模后的结果,即mod 10007,详见输出示例,请严格按照输出实例中的格式输出
Sample Input
3
2
1 2
3
1 2
2 3
5
1 2
1 3
2 4
2 5
Sample Output
Case 1: 1
Case 2: 2
Case 3: 6
HINT
100%的数据满足Q≤50,n≤200。
分析:
根据重心的性质,对于一个重心,设他的最大子树大小 x x x,那么显然有 x ∗ 2 ≤ n x*2≤n x∗2≤n,不然就重心可以移动到这棵子树的父亲。
假如 x ∗ 2 = n x*2=n x∗2=n,那么 x x x和这棵子树的父亲都是重心,否则只有 x x x是重心。
如果只有一个点是重心,直接以 x x x为根。设 f [ i ] [ j ] f[i][j] f[i][j]表示 i i i为根的子树,选出一个包含根的,大小为 j j j的连通块的方案。
对于根的转移有点不同,因为要保证他是重心。我们先枚举一个 s i z e size size表示答案的树的大小,那么他的儿子子树大小 s s s必须满足 s ∗ 2 < s i z e s*2<size s∗2<size,再考虑转移。可以使用枚举size法使合并复杂度变为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2),总复杂度为 O ( n 3 ) O(n^3) O(n3)。
对于有两个点是重心,那么这两个点必定相邻,把他们的边断掉后分别对子树进行上述dp。答案是两个重心子树大小相等的方案。
代码:
/**************************************************************
Problem: 4015
User: ypxrain
Language: C++
Result: Accepted
Time:2488 ms
Memory:1464 kb
****************************************************************/
#include
#include
#include
#include
const int maxn=207;
const int mod=10007;
using namespace std;
int T,n,x,y,tot,root,ans;
int ls[maxn],h[maxn],size[maxn],f[maxn][maxn],tmp[maxn];
struct edge{
int y,next;
}g[maxn*2];
void add(int x,int y)
{
g[++tot]=(edge){y,ls[x]};
ls[x]=tot;
}
void findroot(int x,int fa)
{
size[x]=1;
h[x]=0;
for (int i=ls[x];i>0;i=g[i].next)
{
int y=g[i].y;
if (y==fa) continue;
findroot(y,x);
size[x]+=size[y];
h[x]=max(h[x],size[y]);
}
h[x]=max(h[x],n-size[x]);
if ((h[x]<=h[root]) || (!root)) root=x;
}
void dfs(int x,int fa)
{
size[x]=1;
f[x][0]=f[x][1]=1;
for (int i=ls[x];i>0;i=g[i].next)
{
int y=g[i].y;
if (y==fa) continue;
dfs(y,x);
for (int j=1;j<=size[x]+size[y];j++) tmp[j]=0;
for (int j=1;j<=size[x];j++)
{
for (int k=0;k<=size[y];k++)
{
tmp[j+k]=(tmp[j+k]+f[x][j]*f[y][k]%mod)%mod;
}
}
size[x]+=size[y];
for (int j=1;j<=size[x];j++) f[x][j]=tmp[j];
}
}
void solve1(int x)
{
memset(f,0,sizeof(f));
dfs(x,0);
for (int d=1;d<=n;d++)
{
size[x]=1;
memset(f[x],0,sizeof(f[x]));
f[x][0]=f[x][1]=1;
for (int i=ls[x];i>0;i=g[i].next)
{
int y=g[i].y;
for (int j=1;j<=size[x]+size[y];j++) tmp[j]=0;
for (int j=1;j<=size[x];j++)
{
for (int k=0;k<=size[y];k++)
{
if (k*2>=d) break;
tmp[j+k]=(tmp[j+k]+f[x][j]*f[y][k]%mod)%mod;
}
}
size[x]+=size[y];
for (int j=1;j<=size[x];j++) f[x][j]=tmp[j];
}
ans=(ans+f[x][d])%mod;
}
}
void solve2(int x,int y)
{
memset(f,0,sizeof(f));
dfs(x,y);
dfs(y,x);
for (int d=1;d<=n;d++) ans=(ans+f[x][d]*f[y][d]%mod)%mod;
}
int main()
{
int ca=0;
scanf("%d",&T);
while (T--)
{
ca++;
memset(ls,0,sizeof(ls));
tot=ans=0;
scanf("%d",&n);
for (int i=1;i0;i=g[i].next)
{
y=g[i].y;
if (h[root]==size[y]) break;
}
solve2(root,y);
}
printf("Case %d: %d\n",ca,ans);
}
}