牛客练习赛55E树
牛客練習賽55E樹
題意:
你有一顆大小為n 的樹,點從 1 到 n 標號。
設dis(x,y)表示 x 到 y 的距離。
求∑i=1n∑j=1ndis2(i,j)\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}dis^2(i,j)∑i=1n?∑j=1n?dis2(i,j)對998244353取模的結果
題解:
我們以1為根,設dep[i]表示第i個點的深度
dis(x,y)=dep[x]+dep[y]?2dep[lca(x,y)]dis(x,y)=dep[x]+dep[y]-2dep[lca(x,y)]dis(x,y)=dep[x]+dep[y]?2dep[lca(x,y)]
所以
將dis(i,j)展開
dis2(i,j)=dep2[x]+dep2[y]+2?dep[x]?dep[y]+4?dep2[lca(x,y)]?4?(dep[x]+dep[y])?dep[lca(x,y)]dis^2(i,j)=dep^2[x]+dep^2[y]+2*dep[x]*dep[y]+4*dep^2[lca(x,y)]-4*(dep[x]+dep[y])*dep[lca(x,y)]dis2(i,j)=dep2[x]+dep2[y]+2?dep[x]?dep[y]+4?dep2[lca(x,y)]?4?(dep[x]+dep[y])?dep[lca(x,y)]
對于前兩項dep2[x]+dep2[y]dep^2[x]+dep^2[y]dep2[x]+dep2[y]:因為x和y都是枚舉1~n,所以就是求2dep[i]?dep[i],1<=i<=n2dep[i]*dep[i],1<=i<=n2dep[i]?dep[i],1<=i<=n
對于第三項:2?dep[x]?dep[y]2*dep[x]*dep[y]2?dep[x]?dep[y]:先求出maxx=∑i=1ndep[i]maxx=\sum_{i=1}^{n}dep[i]maxx=∑i=1n?dep[i],然后用∑i=1nmaxx?dep[i]?2\sum_{i=1}^{n}maxx*dep[i]*2∑i=1n?maxx?dep[i]?2
對于后兩部分,我們需要計算lca(x,y)=i的(x,y)這樣的數對個數,以及dep[x]+dep[y]之和
先解答第一個:數對個數為:size2[i]?∑j∈son[i]size2[j]size^2[i]-\sum_{j∈son[i]}size^2[j]size2[i]?∑j∈son[i]?size2[j].相當于整個子樹內的任意兩個點組合,這樣會重復,兒子j子樹內的點會重復,要減去
第二個:
設sumisum_{i}sumi?表示i這個子樹的dep[x]之和
那么dep[x]+dep[y]之和為:2∑j∈son[i]sumj?(size[i]?size[j])+2dep[i]?size[i]2\sum_{j∈son[i]}sum_{j}*(size[i]-size[j])+2dep[i]*size[i]2∑j∈son[i]?sumj??(size[i]?size[j])+2dep[i]?size[i]。以y為根的子樹內的點與會除y為根的子樹外的點(都在以x的根的子樹內)相互組隊,同時所有點都可以與點x組隊
詳細可以看代碼
代碼:
敲錯一個變量名,調了半小時,老演員了
#include <bits/stdc++.h> #include <unordered_map> #define debug(a, b) printf("%s = %d\n", a, b); using namespace std; typedef long long ll; typedef unsigned long long ull; typedef pair<int, int> PII; clock_t startTime, endTime; //Fe~Jozky const ll INF_ll= 1e18; const int INF_int= 0x3f3f3f3f; void read(){}; template <typename _Tp, typename... _Tps> void read(_Tp& x, _Tps&... Ar) {x= 0;char c= getchar();bool flag= 0;while (c < '0' || c > '9')flag|= (c == '-'), c= getchar();while (c >= '0' && c <= '9')x= (x << 3) + (x << 1) + (c ^ 48), c= getchar();if (flag)x= -x;read(Ar...); } template <typename T> inline void write(T x) {if (x < 0) {x= ~(x - 1);putchar('-');}if (x > 9)write(x / 10);putchar(x % 10 + '0'); } void rd_test() { #ifdef ONLINE_JUDGE #elsestartTime = clock ();freopen("data.in", "r", stdin); #endif } void Time_test() { #ifdef ONLINE_JUDGE #elseendTime= clock();printf("\nRun Time:%lfs\n", (double)(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC); #endif } const int maxn=2e6+9; vector<int>vec[maxn]; ll siz[maxn]; ll sum=0; ll dep[maxn]; ll num[maxn]; const int mod=998244353; void dfs(int u,int fa){siz[u]=1;dep[u]=dep[fa]+1;num[u]=dep[u];for(auto v:vec[u]){if(v==fa)continue;dfs(v,u);num[u]=(num[u]+num[v])%mod;siz[u]+=siz[v];} } void solve(int u,int fa){ll sum1=siz[u]*siz[u]%mod;//lca(x,y)=i的(x,y)這樣的數對個數ll sum2=2*dep[u]*siz[u]%mod;//fx+fy for(auto v:vec[u]){if(v==fa)continue;solve(v,u);sum1=(sum1-siz[v]*siz[v]+mod)%mod;sum2=(sum2+2*num[v]*(siz[u]-siz[v]))%mod;}sum=(sum+4*sum1%mod*dep[u]%mod*dep[u])%mod;sum=((sum+mod-4*sum2%mod*dep[u]%mod)%mod+mod)%mod; }signed main() {rd_test();int n;read(n);for(int i=1;i<n;i++){int u,v;read(u,v);vec[u].push_back(v);vec[v].push_back(u);}dfs(1,0);ll maxx=0; for(int i=1;i<=n;i++){maxx=(maxx+dep[i])%mod;//第三部分 sum=(sum+(dep[i]*dep[i])%mod*2ll*n)%mod;//第一,二部分 }for(int i=1;i<=n;i++){sum=(sum+(maxx*dep[i])%mod*2ll)%mod;// 第三部分 } // cout<<(sum%mod+mod)%mod<<endl;solve(1,0);cout<<(sum%mod+mod)%mod<<endl;//Time_test(); }總結
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