寻找树中最长异或值路径
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更新于2024-08-31
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"该资源是一篇关于解决算法问题的文档,主要讨论了如何找到一棵具有权值的树中异或长度最大的路径。题目给出了输入输出格式、数据范围以及一个C++代码示例来求解这个问题。"
在给定的问题中,我们需要找出一棵树中异或长度最大的路径。异或长度是指路径上所有边的权值的异或和。这是一个典型的图论与动态规划相结合的算法问题。我们可以使用以下步骤来解决这个问题:
1. **预处理**:首先,我们需要构建一个邻接表来表示这棵树,并存储每个边的权值。这可以通过读取输入中的边信息(节点u,v和权重w)并调用`add`函数来完成。
2. **深度优先搜索(DFS)**:对树进行深度优先遍历,每次访问一个节点时,计算从根节点到当前节点的路径异或值。这可以通过一个辅助函数`dfs`实现,其中可以维护一个数组`val`来记录每个节点到达根节点的路径异或值。
3. **动态规划(DP)**:在DFS过程中,对于每个节点,我们可以维护一个二维数组`f[node][bit]`,表示到达该节点时,路径中最后添加的边的权值在第`bit`位上是1的最长路径的异或和。初始化`f[node][bit]`为`val[node]`与`(1 << bit)`的异或值。
4. **回溯**:在DFS返回时,更新子节点的状态,即`f[child][bit] = max(f[child][bit], f[parent][bit])`,如果`val[child]`与`(1 << bit)`的某一位不同,则`f[child][bit ^ 1] = max(f[child][bit ^ 1], f[parent][bit] + val[child])`。这里的`parent`是当前节点的父节点。
5. **最大异或和**:在遍历完所有节点后,可以遍历所有可能的位(即`0`到`30`),找到`f[0][bit]`的最大值,这个最大值就是树中异或长度最大的路径的异或和。
给出的C++代码示例中,使用了`trie`数组来优化动态规划的查找过程,但这部分代码没有完全展示,所以无法提供完整的实现细节。完整的解决方案应该包括上述步骤,并结合提供的代码片段进行补充。
在这个问题中,数据范围限制了树的节点数(`1≤n≤100000`)和边的权值(`0≤w<2^31`),这决定了算法必须高效,以避免超时。因此,深度优先搜索配合动态规划是适合的选择,因为它们的时间复杂度通常在树的规模范围内是可接受的。
解决这个问题的关键在于理解异或运算的性质,并利用这些性质设计有效的数据结构和算法策略来动态地存储和更新路径信息。
2023-02-17 上传
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