动态规划—-树型DP—-树的最大独立集

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一、树型DP的概念


树型DP即在树上进行DP。


树是无环图,顺序可以是从叶子到根节点,也可以从根到叶子节点。


一般树型DP的特征很明显,即状态可以表示为树中的节点,每个节点的状态可以由其子节点状态转移而来(从叶子到根的顺序),或是由其父亲节点转移而来(从根到叶节点的顺序),也可是两者结合。


找出状态和状态转移方程仍然是树型DP的关键。




二、题目描述

树的最大独立集

对于一棵有N个结点的无根树,选出尽量多的结点,使得任何两个结点均不相邻(称为最大独立集)。

输入

第1行:1个整数N(1 <= N <= 6000),表示树的结点个数,树中结点的编号从1..N

接下来N-1行,每行2个整数u,v,表示树中的一条边连接结点u和v

输出

第1行:1个整数,表示最大独立集的结点个数

样例输入

11
1 2
1 3
3 4
3 5
3 6
4 7
4 8
5 9
5 10
6 11

样例输出

7



三、分析



这道题用枚举是过不了的,因为数据范围太大了。

所以,我们决定使用树型DP。

那么,状态该怎么定义呢?

上面的概念说了,树上的每一个节点都是一个状态,那根节点的状态就可以由它的儿子的状态转移过来。

我们就定义一个数组f[6002][2];

f[i][0]表示以i节点为根的子树中,i


不选进


最大独立集时这颗子树中选进最大独立集节点个数。


f[i][1]表示以i节点为根的子树中,i


选进


最大独立集时这颗子树中选进最大独立集节点个数。



因为选出的节点不相邻,所以就可以得出状态转移方程



f[i][0]=sum(max(f[ch][0]+f[ch][1]));


//因为

它没有选进了独立集,所以要取它所有儿子的最优解




f[i][1]=sum(f[ch


][0]);

//因为它选进了独立集,所以它的儿子都不能选进独立集。




状态转移方程写好了,就剩下一些细节的处理。

1、初始化:如果i为叶子节点,则f[i][0]=0,f[i][1]=1。

2、确立树的结构:



root=1,dfs(root)。
bool vis[6002];
void dfs(int r)
{
    if(r==0) return;
    vis[r]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(rela[i][0]==r&&vis[rela[i][1]]==0){//如果父子关系相反,则反转父子关系。
            int t=rela[i][0];
            rela[i][0]=rela[i][1];
            rela[i][1]=t;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(rela[i][1]==r&&vis[rela[i][0]]==0)
            dfs(rela[i][0]);
}



有了思路,代码实现就很简单了,注意要记忆化递归。











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