加分二叉树

题目 加分二叉树

设一个 n 个节点的二叉树 tree 的中序遍历为(1,2,3,…,n),其中数字 1,2,3,…,n 为节点编号。

每个节点都有一个分数(均为正整数),记第 i 个节点的分数为 di,tree 及它的每个子树都有一个加分,任一棵子树 subtree(也包含 tree 本身)的加分计算方法如下:

subtree的左子树的加分 × subtree的右子树的加分 + subtree的根的分数

若某个子树为空,规定其加分为 1。

叶子的加分就是叶节点本身的分数,不考虑它的空子树。

试求一棵符合中序遍历为(1,2,3,…,n)且加分最高的二叉树 tree。

要求输出:

(1)tree的最高加分

(2)tree的前序遍历

输入格式

第 1 行:一个整数 n,为节点个数。

第 2 行:n 个用空格隔开的整数,为每个节点的分数(0<分数<100)。

输出格式

第 1 行:一个整数,为最高加分(结果不会超过int范围)。

第 2 行:n 个用空格隔开的整数,为该树的前序遍历。如果存在多种方案,则输出字典序最小的方案。

数据范围

n<30

输入样例:

5 5 7 1 2 10

输出样例:

145 3 1 2 4 5

思路分析

其实算是区间dp的裸题

主要就是要分析出题意

给定一个含有 n 个结点的二叉树的 中序遍历 序列中每个节点的 权值

定义一棵 子树 的 分数 为 左子树的分数×右子树的分数+根节点的权值 额外规定 空树 的 分数 为 1 求一种满足该 中序遍历 的建树方案,使得整棵树的 分数 最大

需要知道一个二叉树的小常识:

二叉树节点 向下投影,映射成的数组序列就是 中序遍历序列,如下图所示

image-737aff03

问题其实就转换成了枚举每个点k作为根时 的分数最大

状态表示:

f[i][j]:当前以 i 为左端点,j 为右端点的区间作为 中序遍历,生成树的方案 属性: 方案的分数最大 Max

状态计算—

image-c7f3369c

初始状态: f[i,j]=w (i=j) 题目规定只有一个节点的子树分数就是其权值 目标状态: f[1,n]

代码实现

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int N=31;

int w[N];

int f[N][N];

int g[N][N];//记录每个子集的根 用于输出方案

int n;

void dfs(int l,int r){

    if(l>r)

        return;

    int root=g[l][r];

    cout<<root<<" ";

    dfs(l,root-1);

    dfs(root+1,r);

}

int main()

{

    cin>>n;

    for(int i=1;i<=n;i++)

        cin>>w[i];

    memset(f,-0x3f,sizeof f);//最大价值 初始化-inf

    for(int len=1;len<=n;len++){// 区间长度

        for(int i=1;i+len-1<=n;i++){//枚举起点

            int j=i+len-1;//算出终点

            if(len==1){//最小区间

                f[i][j]=w[i];//题意规定价值为自身

                g[i][j]=i;//根其实就是i或j本身

                continue;

            }

            for(int k=i;k<=j;k++){//枚举分割点 构造转移方程

                //考虑分割点在边缘的情况

                //这里 区间划分是 左 中 右 中间是额外的第三块 所以分为i,k-1 k k+1,j

                int l=(k==i? 1 : f[i][k-1]);

                int r=(k==j? 1 : f[k+1][j]);

                int score=l*r+w[k];

                if(score>f[i][j]){

                    f[i][j]=score;

                    g[i][j]=k;

                }

            }

        }

    }

    cout<<f[1][n]<<endl;

    dfs(1,n);//中根输出一下路径

    return 0;

}

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