Alice 有一棵 n
个节点的树,节点编号为 0
到 n - 1
。树用一个长度为 n - 1
的二维整数数组 edges
表示,其中 edges[i] = [ai, bi]
,表示树中节点 ai
和 bi
之间有一条边。
Alice 想要 Bob 找到这棵树的根。她允许 Bob 对这棵树进行若干次 猜测 。每一次猜测,Bob 做如下事情:
- 选择两个 不相等 的整数
u
和v
,且树中必须存在边[u, v]
。 - Bob 猜测树中
u
是v
的 父节点 。
Bob 的猜测用二维整数数组 guesses
表示,其中 guesses[j] = [uj, vj]
表示 Bob 猜 uj
是 vj
的父节点。
Alice 非常懒,她不想逐个回答 Bob 的猜测,只告诉 Bob 这些猜测里面 至少 有 k
个猜测的结果为 true
。
给你二维整数数组 edges
,Bob 的所有猜测和整数 k
,请你返回可能成为树根的 节点数目 。如果没有这样的树,则返回 0
。
输入:edges = [[0,1],[1,2],[1,3],[4,2]], guesses = [[1,3],[0,1],[1,0],[2,4]], k = 3
输出:3
解释: 根为节点 0 ,正确的猜测为 [1,3], [0,1], [2,4] 根为节点 1 ,正确的猜测为 [1,3], [1,0], [2,4] 根为节点 2 ,正确的猜测为 [1,3], [1,0], [2,4] 根为节点 3 ,正确的猜测为 [1,0], [2,4] 根为节点 4 ,正确的猜测为 [1,3], [1,0] 节点 0 ,1 或 2 为根时,可以得到 3 个正确的猜测。
思路:第一次dfs计算出以0为根的猜中次数cnt[0]。然后进行换根DP,换根过程中,受影响的只有两个节点的关系,考虑u是v的根,并且guess猜中了u-v,那么将u换根成v,如果v-u也被猜中了,那么换完后答案贡献不变,cnt[u] = cnt[v],否则u-v被猜中 cnt[v] - 1,v-u被猜中 cnt[v] + 1。
时间复杂度:O(N)
空间复杂度:O(N)
class Solution {
List<Integer>[] g;
int[] cnt;
Map<Integer, HashSet<Integer>> map = new HashMap<>();
public int rootCount(int[][] edges, int[][] guesses, int k) {
int n = edges.length + 1;
g = new List[n];
cnt = new int[n];
Arrays.setAll(g, v -> new ArrayList<>());
for (int[] edge : edges) {
int x = edge[0], y = edge[1];
g[x].add(y);
g[y].add(x);
}
for (int[] guess : guesses) {
int u = guess[0], v = guess[1];
map.computeIfAbsent(v, e -> new HashSet<>()).add(u);
}
// 计算以0为根节点的猜中次数cnt[0]
dfs(0, -1);
// 换根dp计算以x为根的猜中次数cnt[x]
dfs1(0, -1);
int ans = 0;
for (int x : cnt) if (x >= k) ans++;
return ans;
}
void dfs(int x, int fa) {
for (int y : g[x]) {
if (y == fa) continue;
dfs(y, x);
}
if (fa != -1 && map.containsKey(x)) {
HashSet<Integer> set = map.get(x);
if (set.contains(fa)) cnt[0]++;
}
}
void dfs1(int x, int fa) {
if (fa != -1) {
cnt[x] = cnt[fa];
if (map.getOrDefault(x, new HashSet<>()).contains(fa)) {
cnt[x]--;
}
if (map.getOrDefault(fa, new HashSet<>()).contains(x)) {
cnt[x]++;
}
}
for (int y : g[x]) {
if (y == fa) continue;
dfs1(y, x);
}
}
}