2018牛客国庆集训派对Day3 B-Tree 树形dp+组合计数+假换根

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题意

给一棵树,对于每个节点,输出与它相连的所有子集个数。

思路

树,节点,计数-树形dp。

设f[i]为以i为根节点的字树中,包括i的子集个数,所以对于根节点,答案为f[root]。

状态转移方程:

$$f[u]=\prod(f[v]+1)\;\;v为与u相连儿子$$

为什么+1,因为自己是子集的一部分。

上面说到,只有对于根节点,ans才为f[root],但是不是根节点呢?

最简单的方法是,把每个点当作root,dfs一遍。但是数据范围不允许。

$但是我们看到对于以u为根节点的叶子节点,只有父亲节点那边的子集个数没有统计。

所以我们再dfs’一遍,首先是没有父亲,所以ans=f[u],然后利用父亲更新节点。

如果更新呢?

f[u]已经统计了所有子节点,没有统计父亲节点,所以需要乘上父亲节点那边的贡献。

贡献为$\frac{ans[fa]}{f[u]+1}$,所以$ans[u]=(\frac{ans[fa]}{f[u]+1}+1)*f[u]$

对于$(f[u]+1) \% mod=0$,因为0没有逆元,所以要特别统计(最大坑点)。 最简单的就是以它为根节点dfs一遍,ans=f[u]。

Code

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##include "bits/stdc++.h"

using namespace std;

typedef long long ll;

const ll mod = 1e9 + 7;
const int N = 1e6 + 10;

ll quick_pow(ll a, ll b) {
ll ans = 1;
while(b) {
if(b & 1) ans = ans * a % mod;
a = a * a % mod;
b >>= 1;
}
return ans % mod;
}

vector<int> g[N];
ll ans[N], f[N];

void dfs1(int u, int fa) {
f[u] = 1;
for(auto v : g[u]) {
if(v == fa) continue;
dfs1(v, u);
f[u] = f[u] * (f[v] + 1) % mod;
}
}

void dfs2(int u, int fa) {
if(fa != -1) {
if((f[u] + 1) % mod == 0) {
dfs1(u, -1);
ans[u] = f[u];
}
else ans[u] = (ans[fa] * (quick_pow(1 + f[u], mod - 2) % mod) % mod + 1) * f[u] % mod;
}
else ans[u] = f[u];
for(auto v : g[u]) {
if(v == fa) continue;
dfs2(v, u);
}
}

void solve() {
int n; cin >> n;
for(int i = 1;i < n; i++) {
int u, v; cin >> u >> v;
g[u].eb(v);
g[v].eb(u);
}
dfs1(1, -1);
dfs2(1, -1);
for(int i = 1;i <= n; i++) cout << ans[i] << endl;
}

signed main() {
solve();
}

本文作者:jujimeizuo
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