Construct a tree[CodeForces - 1098C]

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D e s c r i p t i o n \mathcal{Description} Description
能否构造出一棵 n n n 个节点的树,使得以每个点为根的子树的大小加起来等于 s s s,如果能,输出使得儿子最多的点的儿子数目最少的那种。
S o l u t i o n \mathcal{Solution} Solution
边界:菊花是子树和最小的构造方法,链是子树和最大的构造方法,也就是说下界为 2 n − 1 2n-1 2n1上界为 n ( n + 1 ) / 2 n(n+1)/2 n(n+1)/2
对于儿子最多的点的儿子数最少,也即要求最小是几叉树,考虑对于 k k k叉树,不难得出完全 k k k叉树是使得子树和最小的构造方法,并且 k + 1 k+1 k+1叉树的子树和比 k k k叉树的子树和下界更小,设 n n n个结点的完全 k k k叉树的子树和为 v k v_k vk,如果 s < v k ss<vk,那么得考虑 k + 1 k+1 k+1叉树,若 s > = v k s>=v_k s>=vk,那就是可以构造出
贡献:每个结点对子树和的贡献是其祖先结点个数,也即它的深度
构造:确定好是 k k k叉树的情况下,考虑先构造出一棵完全 k k k叉树,此时可能还未达到要求的子树和,考虑不停地使其子树和增加,首先保证完全 k k k叉树最左边的链不被破坏,将此时最下面一层的结点放到最左边的链下,增长其链长,这么做,最开始的结点深度仅加1,不会有太大的贡献,之后再将剩下的结点也如此做,最左边的链会越来越长,而每次增加链长对子树和的贡献也会越来越大,而如果不是增加链长,而是选择将其连在链上某点下,会发现结点深度会是从 + 1 +1 +1 + x +x +x的一个连续区间,当增加链长贡献超过剩余要求的子树和时,一定可以在链中选择某点,将其连在该点下刚好使得剩余要求的子树和为0

C o d e \mathcal{Code} Code

#include 
#include 
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn = 100005;
ll n, s, l, r, b;
ll d[maxn], cnt[maxn], sn[maxn];
ll get_mi (int k) //完全k叉树
{
    ll t = n - 1, dep = 1, res = 1;
    d[0] = 1, d[1] = k;
    while (t > d[dep]) {
        res += d[dep] * (dep + 1);
        t -= d[dep++];
        d[dep] = d[dep - 1] * k;
    }
    res += t * (dep + 1);
    return res;
}
void solve (int k)
{
    ll t = s - 1, dep = 1, dn = k;
    cnt[d[1] = 1] = 1;
    ll i = 2;
    while (i <= n) {
        ++dep;
        for (int j = 1; i <= n && j <= dn; ++i, ++j)    ++cnt[d[i] = dep], t -= dep;
        dn *= k;
    }
    i = n;
    while (t) {
        ++dep;
        if (cnt[d[i]] == 1) --i;
        ll de = min(t, dep - d[i]);
        --cnt[d[i]];
        d[i] += de;
        ++cnt[d[i]];
        t -= de;
        --i;
    }
}
int main ()
{
    cin >> n >> s;
    l = 2 * n - 1, r = (n + 1) * n / 2;
    if (s < l || s > r) {
        cout << "No" << endl;
        return 0;
    }
    cout << "Yes" << endl;
    for (int i = 2; i <= n - 1; ++i)
        if (s >= get_mi(i)) {
            b = i;
            break;
        }
    solve(b);
    sort(d + 1, d + n + 1);
    int p = 1;
    for (int i = 2; i <= n; ++i) {
        while (d[p] != d[i] - 1 || sn[p] == b)  ++p;
        cout << p << " ";
        ++sn[p];
    }
    return 0;
}

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