[Leaf] [CF1406C] Link Cut Centroids

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1. 题面梗概

中译中: 给你一棵树,让你删掉一条边再加回一条边,使得这棵树变成“单重心”的。

2. 逻辑推导

理论上,一棵树只有两种可能,单重心和双重心。

如果只有一个重心,那么随便搞,走个形式即可。如果有两个重心呢?

2.1 重心

重心的定义是,该点的最大子树大小 ≤N/2\leq N / 2。如果是双重心,那就是两个点的最大子树都是 N/2N / 2。

如此,我们很容易就能想到,只需要把某一个重心的叶子节点连接到另一个重心,就可以转移重心了。

2.2 结论

这是一个重心性质的简单应用。

3. 代码实现

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;

const int maxn = 1e5 + 5;

vector< int > adj[maxn];
int sz[maxn], f[maxn];
int r1, r2;
int n;

int leaf, leaf_p;

void find_leaf( int u, int p )
{
if( adj[u].size( ) == 1 )
{
leaf = u;
leaf_p = p;
return;
}
for( int v : adj[u] )
{
if( v == p ) continue;
find_leaf( v, u );
if( leaf != -1 ) return;
}
}

void get_root( int u, int p )
{
sz[u] = 1;
f[u] = 0;

for( int v : adj[u] )
{
if( v == p ) continue;
get_root( v, u );
sz[u] += sz[v];
f[u] = max( f[u], sz[v] );
}

f[u] = max( f[u], n - sz[u] );
if( f[u] < f[r1] ) r1 = u, r2 = 0;
else if( f[u] == f[r1] ) r2 = u;
}

void solve( )
{
cin >> n;

for( int i = 1; i <= n; ++ i ) adj[i].clear( );
r1 = r2 = 0;
f[0] = n + 1;

for( int i = 1; i < n; ++ i )
{
int u, v;
cin >> u >> v;
adj[u].push_back( v );
adj[v].push_back( u );
}

get_root( 1, 0 );

if( r2 == 0 )
{
cout << adj[r1][0] << ' ' << r1 << '\n';
cout << adj[r1][0] << ' ' << r1 << '\n';
}
else
{
leaf = -1;
find_leaf( r1, r2 );

cout << leaf << ' ' << leaf_p << '\n';
cout << leaf << ' ' << r2 << '\n';
}
}

int main( )
{
ios::sync_with_stdio(0);
cin.tie(0); cout.tie(0);
int _t = 1;
cin >> _t;
while( _t -- ) solve( );
return 0;
}

4. 复盘

  • 复杂度分析:O(N)O( N )。

  • 碎碎念:找叶子时,一定要传入 r2 作为 find_leaf 的禁止方向,否则你可能会搜到 r2r_2 那边的子树去,那就破坏不了平衡了。

  • 关联笔记:直径与重心 | 构造策略


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http://miqiu.space/posts/cc4bf061/
作者
Miqiu
发布于
2025年12月18日
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