【做题】apc001_f-XOR Tree——巧妙转化及dp

时间:2023-02-04 05:14:44

对树上的路径进行操作是十分难处理的事情。一开始的思路主要针对于\(a_i<=15\)这一特殊性质上。于是考虑了\(a_i<=1\)的情况,然而除了糊出一个适用范围极小的结论外,并没有什么用。

于是我瞄了一眼题解。令每一个点的值为所有与它相邻的边的权值的异或和。那么,我们发现,对于路径上的点,如果它不是端点,那么有两条与它相邻的的边异或上了相同的值,它的值不变;否则,它的值异或上这个值。并且,容易证明所有边权为零与所有点权为零是等价的。这样,各个结点的值都是无关的,树的结构是无意义的。问题转化成了在一个数列中,每次选取两个数异或上一个相同的值,以最少的操作次数使得数列中所有数为零。

然后,我们发现,对于每一次操作,所选取的数的异或和是不变的。假设这个数列是一个\(n\)个节点的图,而每一次操作都是往里面连边,那么最终每一个联通分量内的数异或和为零。并且,对于所有异或和为零的联通分量,一定存在操作次数为其大小减一的方案,即一个个异或过来,这正对应树的边数。那么,我们得到答案就是\(n-\)联通分量数。

那么,我们可以贪心地把所有值为零的结点单独分为一个联通分量,把两个值相同的结点分为一个联通分量。那么,一共就只有15种取值,每种取值最多1个,总状态数是\(2^{15}\)。于是可以状压dp,转移时我们枚举子集就可以了。

时间复杂度\(O(3^{15})\)。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int TOT = 1 << 15, N = 100010;
int dp[TOT],n,val[N],cnt[16],ans,sta,res[TOT];
int main() {
int a,b,c,tmp;
scanf("%d",&n);
for (int i = 1 ; i < n ; ++ i) {
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
a++, b++;
val[a] ^= c;
val[b] ^= c;
}
for (int i = 1 ; i <= n ; ++ i)
++ cnt[val[i]];
ans = n;
ans -= cnt[0];
for (int i = 1 ; i <= 15 ; ++ i)
ans -= cnt[i]/2, sta |= (cnt[i]&1) << i >> 1;
for (int i = 0 ; i < TOT ; ++ i) {
tmp = 0;
for (int j = 1 ; j <= 15 ; ++ j)
if ((i >> j-1)&1) tmp ^= j;
res[i] = tmp;
}
for (int i = 1 ; i < TOT ; ++ i) {
for (int j = i ; j ; j = (j-1) & i)
if (!res[j]) dp[i] = max(dp[i],dp[i^j] + 1);
}
ans -= dp[sta];
printf("%d\n",ans);
return 0;
}

小结:这种代码简单但思想巧妙的题目是十分惊艳的,可惜为数不多。