Sephiroth's boring days!!!

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树形动态规划-三色二叉树

【问题描述】

一棵二叉树可以按照如下规则表示成一个由0、1、2 组成的字符序列,我们称之为“二叉树序列S”:

2表示该树有两个子节点, 和分别表示其两个子树的二叉树序列

1表示该树有一个子节点, 为其子树的二叉树序列

0表示该树没有子节点

你的任务是要对一棵二叉树的节点进行染色。每个节点可以被染成红色、绿色或蓝色。并且,一个节点与其子节点的颜色必须不同,如果该节点有两个子节点,那么这两个子节点的颜色也必须不相同。给定一棵二叉树的二叉树序列,请求出这棵树中最多和最少有多少个点能够被染成绿色。

【输入文件】

输入文件名:TRO.IN

输入文件仅有一行,不超过10000 个字符,表示一个二叉树序列。

【输出文件】

输出文件名:TRO.OUT

输出文件也只有一行,包含两个数,依次表示最多和最少有多少个点能够被

染成绿色。

【样例输入】

1122002010

【样例输出】

5 2

【分析】

1.动归分析

拿最大来说。

每个节点的状态只有三种颜色,我们用f[i][0],f[i][1]分别代表第i个点染绿色和不然绿色的最多的点数。因为如果一个点不染绿色,那么他染另两种颜色是等价的。如此我们就得到了如下的动规方程:

  • 叶子:f[i][0]=1; f[i][1]=0;
  • 一个子节点:f[i][0]=f[子节点][1]; f[i][1]=max(f[子节点][0],f[子节点][1]);
  • 两个子节点:f[i][0]=f[左儿子][1]+f[右儿子][1]; f[i][1]=max(f[左儿子][1]+f[右儿子][0],f[左儿子][0]+f[右儿子][1]);

最后输出就是max(f[0][1],f[0][0])。

最小的和最大的相同。

2.树的确定

因为是一棵二叉树的前序遍历,那么对于一个有子节点的点来说,左儿子就是i+1。我们引进一个link[i],表示以i为根的子树最后一个点的标号,那么r[i]=link[l[i]]+1。

对于link[l],我们如此确定:

  • 叶子:link[l]=l;
  • 一个子节点:link[l]=link[l+1];
  • 两个子节点:link[l]=link[link[l+1]+1];

然后就是实现了。因为自己弄得还是不是很熟,打了两节课。

  1: #include <stdio.h>
  2: #include <string.h>
  3: #include <iostream>
  4: #define maxn 10010
  5: #define MAXINT 10000000
  6: using namespace std;
  7: 
  8: char s[maxn];
  9: int f[maxn][2];
 10: int link[maxn];
 11: int n;
 12: int l[maxn],r[maxn];
 13: 
 14: int _find(int x)
 15: {
 16:     if (link[x]) return link[x];
 17:     if (s[x]=='0') link[x]=x;
 18:     else
 19:         if (s[x]=='1') link[x]=_find(x+1);
 20:         else
 21:             link[x]=_find(_find(x+1)+1);
 22:     return link[x];
 23: }
 24: 
 25: void find1(int x)
 26: {
 27:     if (f[x][0]) return;
 28:     if (s[x]=='0')
 29:     {
 30:         f[x][0]=1;
 31:         f[x][1]=0;
 32:     }
 33:     else
 34:         if (s[x]=='1')
 35:         {
 36:             find1(l[x]);
 37:             f[x][0]=f[l[x]][1]+1;
 38:             f[x][1]=max(f[l[x]][1],f[l[x]][0]);
 39:         }
 40:         else
 41:         {
 42:             find1(l[x]);
 43:             find1(r[x]);
 44:             f[x][0]=f[l[x]][1]+f[r[x]][1]+1;
 45:             f[x][1]=max(f[l[x]][1]+f[r[x]][0],f[l[x]][0]+f[r[x]][1]);
 46:         }
 47: }
 48: 
 49: void find2(int x)
 50: {
 51:     if (f[x][0]<MAXINT) return;
 52:     if (s[x]=='0')
 53:     {
 54:         f[x][0]=1;
 55:         f[x][1]=0;
 56:     }
 57:     else
 58:         if (s[x]=='1')
 59:         {
 60:             find2(l[x]);
 61:             f[x][0]=f[l[x]][1]+1;
 62:             f[x][1]=min(f[l[x]][1],f[l[x]][0]);
 63:         }
 64:         else
 65:         {
 66:             find2(l[x]);
 67:             find2(r[x]);
 68:             f[x][0]=f[l[x]][1]+f[r[x]][1]+1;
 69:             f[x][1]=min(f[l[x]][1]+f[r[x]][0],f[l[x]][0]+f[r[x]][1]);
 70:         }
 71: }
 72: 
 73: int main()
 74: {
 75:     freopen("tro.in","r",stdin);
 76:     freopen("tro.out","w",stdout);
 77:     
 78:     scanf("%s",s);
 79:     n=strlen(s);
 80:     _find(0);
 81:     for (int i=0;i<n;++i)
 82:     {
 83:         l[i]=i+1;
 84:         r[i]=link[l[i]]+1;
 85:     }
 86:     find1(0);
 87:     printf("%d ",max(f[0][0],f[0][1]));
 88:     for (int i=0;i<n;++i)
 89:         f[i][0]=f[i][1]=MAXINT;
 90:     find2(0);
 91:     printf("%d\n",min(f[0][0],f[0][1]));
 92:     return 0;
 93: }
 94: 

posted on 2010-09-01 21:41 Sephiroth Lee 阅读(751) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 信息奥赛


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