原题链接:大臣的旅费
题目描述
很久以前,T王国空前繁荣。
为了更好地管理国家,王国修建了大量的快速路,用于连接首都和王国内的各大城市。
为节省经费,T国的大臣们经过思考,制定了一套优秀的修建方案,使得任何一个大城市都能从首都直接或者通过其他大城市间接到达。
同时,如果不重复经过大城市,从首都到达每个大城市的方案都是唯一的。
J是T国重要大臣,他巡查于各大城市之间,体察民情。
所以,从一个城市马不停蹄地到另一个城市成了J最常做的事情。
他有一个钱袋,用于存放往来城市间的路费。
聪明的J发现,如果不在某个城市停下来修整,在连续行进过程中,他所花的路费与他已走过的距离有关,在走第x千米到第x+1千米这一千米中(x是整数),他花费的路费是x+10这么多。也就是说走1千米花费11,走2千米要花费23。
J大臣想知道:他从某一个城市出发,中间不休息,到达另一个城市,所有可能花费的路费中最多是多少呢?
输入格式
输入的第一行包含一个整数 $n$,表示包括首都在内的T王国的城市数。
城市从 $1$ 开始依次编号,$1$ 号城市为首都。
接下来 $n−1$ 行,描述T国的高速路(T国的高速路一定是 $n−1$ 条)。
每行三个整数 $P_i,Q_i,D_i,$表示城市 $P_i$ 和城市 $Q_i$ 之间有一条双向高速路,长度为 $D_i$ 千米。
输出格式
输出一个整数,表示大臣J最多花费的路费是多少。
数据范围
$1≤n≤105,$
$1≤Pi,Qi≤n,$
$1≤Di≤1000$
输入样例1:
5
1 2 2
1 3 1
2 4 5
2 5 4
输出样例1:
135
思路
本道题因为边数是 $n - 1$ ,且题目给出 如果不重复经过大城市,从首都到达每个大城市的方案都是唯一的。
,那么这是一个无环图,也就是树,本题求某一个点出发到另一个点路费最多,那么就转换为了求树/图的直径问题
树/图直径的求法
- 任取一个点,找到离该点最远的那一个点,计为$K$
- 再用上述方法,找到离 $K$ 点最远的点,计为 $L$
那么$K- L$ 即为树/图的直径,上述算法的本质就是求出直径的两个端点
证明(反证法):
假设$C-D$ 是直径,$B$ 是根据 $A$ 点求出来的直径的离 $A$ 点最远的点
先看图1:
因为 $AHB > AHD$,所以 $HB > HD$ ,所以 $CHB > CHD$,因为 $C-D$ 是直径, $CHD > CHB$ ,矛盾,所以 $C-D$ 不是直径
图2:
因为 $AB > AEFD$,所以 $EB > EFD$,$FEB > FD$,$CFEB > CD$,因为 $C-D$ 是直径,$CD > CFEB$ ,矛盾,所以 $C-D$ 不是直径
所以,这道题我们只需要两边dfs求出最远距离即可
可以采用数组模拟邻接表或者vector模拟
时间复杂度
$O(n)$
C++ 代码
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <vector>
using namespace std;
const int N = 100010;
struct Edge {
int id, w;
};
vector<Edge> h[N];
int dis[N];
int n;
void dfs(int u,int father,int distance) {
dis[u] = distance;
for(auto t : h[u])
if(t.id != father)
dfs(t.id, u, distance + t.w);
}
int main()
{
cin >> n;
for(int i = 1;i < n;i ++) {
int a, b, c;
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
h[a].push_back({b,c});
h[b].push_back({a,c});
}
dfs(1, -1, 0);
int u = 1;
for(int i = 1;i <= n;i ++)
if(dis[i] > dis[u])
u = i;
dfs(u, -1, 0);
for(int i = 1;i <= n;i ++)
if(dis[i] > dis[u])
u = i;
int s = dis[u];
printf("%lld\n",s * 10 + s * (s + 1ll) / 2);
return 0;
}