定义:
一棵树的直径就是这棵树上存在的最长路径。
求法:
两次dfs或bfs。第一次任意选一个点进行dfs(bfs)找到离它最远的点,此点就是最长路的一个端点,再以此点进行dfs(bfs),找到离它最远的点,此点就是最长路的另一个端点,于是就找到了树的直径。

证明:

1    设u为s-t路径上的一点,结论显然成立,否则设搜到的最远点为T则

dis(u,T) >dis(u,s)     且  dis(u,T)>dis(u,t)   则最长路不是s-t了,与假设矛盾

2   设u不为s-t路径上的点

首先明确,假如u走到了s-t路径上的一点,那么接下来的路径肯定都在s-t上了,而且终点为s或t,在1中已经证明过了

所以现在又有两种情况了:

1:u走到了s-t路径上的某点,假设为X,最后肯定走到某个端点,假设是t ,则路径总长度为dis(u,X)+dis(X,t)

2:u走到最远点的路径u-T与s-t无交点,则dis(u-T) >dis(u,X)+dis(X,t);显然,如果这个式子成立,

则dis(s,X)+dis(u,T)-dis(u,X)>dis(s,X)+dis(X,u)+dis(u,T)>dis(s,X)+dis(X,t)=dis(s,t)  即dis(s,T)>dis(s,t)最长路不是s-t矛盾

 

代码:

/*树的直径是指树的最长简单路。求法: 两遍BFS :先任选一个起点BFS找到最长路的终点,再从终点进行BFS,则第二次BFS找到的最长路即为树的直径;
              原理: 设起点为u,第一次BFS找到的终点v一定是树的直径的一个端点
              证明: 1) 如果u 是直径上的点,则v显然是直径的终点(因为如果v不是的话,则必定存在另一个点w使得u到w的距离更长,则于BFS找到了v矛盾)
                      2) 如果u不是直径上的点,则u到v必然于树的直径相交(反证),那么交点到v 必然就是直径的后半段了
                       所以v一定是直径的一个端点,所以从v进行BFS得到的一定是直径长度
*/
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
 
#define INF 10000000000
 
vector <int > G[1000005];
vector<int > E[1000005];
bool vis[1000005];
int d[1000005];
 
void init() {
	memset(vis, 0, sizeof(vis));
} 
 
void dfs(int u) {
	vis[u] = 1;
	int size = G[u].size();		//与顶点u相连的点数 
	
	for (int i = 0; i<size; i++) {			//对与顶点u相连的点数进行扫描 
		int v = G[u][i];
		if (!vis[v]) {
			d[v] = d[u] + E[u][i];
			dfs(v);
		}
	}
}
 
int main() {
	int n;
	cin >> n;
	int u, v, w;
	for (int i = 0; i<n-1; i++) {		//建立树过程 
		scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
		G[u-1].push_back(v-1);				//顶点两边都要记录 
		E[u-1].push_back(w);
		G[v-1].push_back(u-1);
		E[v-1].push_back(w);
	}
	
	init();
	for (int i = 0; i<n; i++)	d[i] = (i == 0?0:INF);
	dfs(0);
	int start = 0;
	int max = -1;
	for (int i = 0; i<n; i++) {
		if (d[i] > max && d[i] != INF) {
			max = d[i];
			start = i;
		}
	}
	
	init();
	for (int i = 0; i<n; i++)	d[i] = (i == start?0:INF);
	dfs(start);
	int ans = -1;
	for (int i = 0; i<n; i++) {
		if (d[i] > ans && d[i] != INF) {
			ans = d[i];
		}
	}
	
	//ans = 10*ans + ans*(ans+1)/2;
	cout << ans << endl;					//ans  即为直径 
	return 0;
}

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注