#1190. 「CSP-S 2019」树的重心

    ID: 1190 传统题 3000ms 256MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: (无) 上传者: 标签>树结构树链剖分文件 IO树的重心2019csp-s

「CSP-S 2019」树的重心

题目描述

小简单正在学习离散数学,今天的内容是图论基础,在课上他做了如下两条笔记:

  1. 一个大小为 nn 的树由 nn 个结点与 n1n − 1 条无向边构成,且满足任意两个结点间有且仅有一条简单路径。在树中删去一个结点及与它关联的边,树将分裂为若干个子树;而在树中删去一条边(保留关联结点,下同),树将分裂为恰好两个子树。
  2. 对于一个大小为 nn 的树与任意一个树中结点 cc,称 cc 是该树的重心当且仅当在树中删去 cc 及与它关联的边后,分裂出的所有子树的大小均不超过 n2\lfloor \frac{n}{2} \rfloor(其中 x\lfloor x \rfloor 是下取整函数)。对于包含至少一个结点的树,它的重心只可能有 1122 个。

课后老师给出了一个大小为 nn 的树 SS,树中结点从 1n1 \sim n 编号。小简单的课后作业是求出 SS 单独删去每条边后,分裂出的两个子树的重心编号和之和。即:

$$\sum_{(u,v)\in E}\left(\sum_{x\in c(S'_u)} x+\sum_{y\in c(S'_v)} y\right) $$

上式中,EE 表示树 SS 的边集,(u,v)(u, v) 表示一条连接 uu 号点和 vv 号点的边。SuS'_uSvS'_v 分别表示树 SS 删去边 (u,v)(u, v) 后,uu 号点与 vv 号点所在的被分裂出的子树,c(S)c(S) 表示树 SS 重心的集合。

小简单觉得作业并不简单,只好向你求助,请你教教他。

输入格式

从文件 centroid.in 中读入数据。

本题输入包含多组测试数据

第一行一个整数 TT 表示数据组数。

接下来依次给出每组输入数据,对于每组数据:

第一行一个整数 nn 表示树 SS 的大小。

接下来 n1n − 1 行,每行两个以空格分隔的整数 ui,viu_i, v_i,表示树中的一条边 (ui,vi)(u_i, v_i)

输出格式

输出到文件 centroid.out 中。

TT 行,每行一个整数,第 ii 行的整数表示:第 ii 组数据给出的树单独删去每条边后,分裂出的两个子树的重心编号和之和。

样例

2
5
1 2
2 3
2 4
3 5
7
1 2
1 3
1 4
3 5
3 6
6 7
32
56

对于第一组数据:

删去边 (1,2)(1, 2)11 号点所在子树重心编号为 {1}\{1\}22 号点所在子树重心编号为 {2,3}\{2, 3\}

删去边 (2,3)(2, 3)22 号点所在子树重心编号为 {2}\{2\}33 号点所在子树重心编号为 {3,5}\{3, 5\}

删去边 (2,4)(2, 4)22 号点所在子树重心编号为 {2,3}\{2, 3\}44 号点所在子树重心编号为 {4}\{4\}

删去边 (3,5)(3, 5)33 号点所在子树重心编号为 {2}\{2\}55 号点所在子树重心编号为 {5}\{5\}

因此答案为 1+2+3+2+3+5+2+3+4+2+5=321 + 2 + 3 + 2 + 3 + 5 + 2 + 3 + 4 + 2 + 5 = 32

见附加文件 centroid2.in/ans

见附加文件 centroid3.in/ans

该数据满足特殊性质 A,具体信息见数据范围中的描述。

见附加文件 centroid4.in/ans

该数据满足特殊性质 B,具体信息见数据范围中的描述。

数据范围与提示

测试点编号 n=n= 特殊性质
121\sim 2 77
353\sim 5 199199
686\sim 8 19991999
9119\sim 11 4999149991 A
121512\sim 15 262143262143 B
1616 9999599995
171817\sim 18 199995199995
192019\sim 20 299995299995

表中特殊性质一栏,两个变量的含义为存在一个 1n1 \sim n 的排列 pip_i1in1 \le i \le n),使得:

  • A:树的形态是一条链。即 1i<n\forall 1 \le i < n,存在一条边 (pi,pi+1)(p_i, p_{i+1})
  • B:树的形态是一个完美二叉树。即 1in12\forall 1 \le i \le \frac{n-1}{2},存在两条边 (pi,p2i)(p_i, p_{2i})(pi,p2i+1)(p_i, p_{2i+1})

对于所有测试点:1T5,1ui,vin1 \le T \le 5 , 1 \le u_i, v_i \le n。保证给出的图是一个树。