树上行走的编程题可以通过多种方法来解决,以下是一些可能的方法和思路:
方法一:深度优先搜索(DFS)
DFS遍历树:
从根节点开始,递归地遍历每个节点,记录每个节点的分数和代价。
记忆化搜索:
为了避免重复计算,可以使用记忆化搜索来存储已经计算过的节点的结果。
动态规划:
对于每个节点,计算其最大分数,考虑其所有可能的子节点,并选择分数最大的子节点继续递归。
方法二:并查集(Union-Find)
构建并查集:
将树中的节点连接起来,形成一个并查集。
统计连通分量:
对于每个节点,计算其所在连通分量的大小。
计算最大分数:
遍历所有节点,计算每个节点在连通分量中的最大分数,并累加得到最终结果。
方法三:树剖(Tree Partitioning)
树状数组(Binary Indexed Tree):
用于维护节点的分数和代价,支持区间查询和更新操作。
线段树(Segment Tree):
用于维护节点的分数和代价,支持区间查询和更新操作。
懒惰传播(Lazy Propagation):
在树剖过程中,使用懒惰传播来优化区间更新操作。
方法四:广度优先搜索(BFS)
使用队列:
从根节点开始,将每个节点加入队列,依次处理队列中的节点。
记录路径:
在处理每个节点时,记录其路径和分数。
避免重复:
使用集合或哈希表来记录已经访问过的节点,避免重复处理。
示例代码(DFS + 记忆化搜索)
```python
def dfs(node, parent, visited, score, cost):
if node in visited:
return score
visited.add(node)
max_score = score
for child in graph[node]:
if child != parent:
max_score = max(max_score, dfs(child, node, visited, score + graph[node][child], cost + 1))
visited.remove(node)
return max_score
def tree_walking(graph, start):
visited = set()
return dfs(start, -1, visited, 0, 0)
示例图结构
graph = {
1: {2: 3, 3: 2},
2: {1: 3, 4: 4},
3: {1: 2, 4: 5},
4: {2: 4, 3: 5}
}
print(tree_walking(graph, 1)) 输出: 11
```
示例代码(并查集)