树形DP简介

xiaoxiao2021-02-28  7

基本概念

树形DP就是在“树”的数据结构上做动态规划,通过有限次地遍历树,记录相关信息,以求解问题。树形DP有根到叶(常见)和叶到根两个方向,就是将父亲结点的信息向下传递给子结点,或者从子结点向上传递信息给父亲结点。

因为树本身至少就有“子结构”性质(树和子树);也本身就具有递归性。所以在树上DP其实是其所当然的事,相比线性动态规划来讲,转移方程更直观,更易理解。

例题 HDU 1520

题意

有n个人,接下来n行是n个人的价值,再接下来n行给出l,k,说的是l的上司是k。要求l与k不能同时出现,求最大的结点价值和。

思路

dp[rt][1]+=dp[G[rt][i]][0]; dp[rt][0]+=max(dp[G[rt][i]][1],dp[G[rt][i]][0]); //G[rt][i]为当前根节点可以到达的孩子

此类题目的关键在于建树,建树的方法也有多种: 可以用链式结构,可以用下面代码示例中的二维动态数组(相当于链表) 也可以用链式向前星(优化空间,以我目前的经验是比vector稍快),但没有普通的邻接表好写 有的题目甚至不需要建树,只需边遍历边递推

建好树又有了转移方程,其他的就不怕不怕了

代码示例

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int n; const int maxn=6005; /* struct Edge{ int from,to; }edges[maxn]; */ vector<int> G[maxn]; int value[maxn]; int father[maxn]; int dp[maxn][2]; void dfs(int rt){ if(!G[rt].size()){ dp[rt][1]=value[rt]; dp[rt][0]=0; return ;//边界 } dp[rt][0]=0; dp[rt][1]=value[rt]; for(int i=0;i<G[rt].size();++i){ dfs(G[rt][i]); dp[rt][1]+=dp[G[rt][i]][0]; dp[rt][0]+=max(dp[G[rt][i]][1],dp[G[rt][i]][0]); } return ; } void init() { memset(value,0,sizeof(value)); memset(father,0,sizeof(father)); memset(dp,0,sizeof(dp)); for(int i=1;i<=n;++i){ G[i].clear(); } } int main() { ios::sync_with_stdio(false); while(cin>>n) { init(); for(int i=1;i<=n;++i){ cin>>value[i]; } int u,v; while(cin>>u>>v&&(u+v)) { father[u]=v; G[v].push_back(u); } int root=1; while(father[root]){ root=father[root]; } dfs(root); cout<<max(dp[root][0],dp[root][1])<<endl; } return 0; }
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