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📜  一个节点到每个其他节点的最大距离总和(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:09.727000             🧑  作者: Mango

一个节点到每个其他节点的最大距离总和

在图论中,一个节点到每个其他节点的最大距离总和是一个基本的问题,也被称为树的直径。解决这个问题有多种算法,下面将介绍其中两种常见的算法。

算法一:暴力枚举

暴力枚举是最简单的解决方式,它的思路是对每个节点进行一次广度优先搜索或深度优先搜索,记录下到达每个节点所需要的距离,然后遍历整张图,求出每个节点到其他节点的最大距离,并累加求和。因为对于一个图而言,它的最大距离是一定的(可以证明其是它的两个直径之间的距离),所以只需要遍历一次就可以求出整张图的最大距离总和。

该算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为节点个数,适用于节点较少的情形。

算法二:树形DP

对于一棵树,我们可以用树形DP的思路来解决这个问题。具体的,我们可以维护两个数组depth和f,其中depth[i]表示节点i到根节点的距离,f[i]表示在以节点i为子树的情形下,节点i到它的子节点的最大距离。

然后,我们可以使用以下的递推式来更新f数组:

f[i] = max(depth[j]-depth[i]+f[j]+1),其中j是节点i的儿子节点

意思是,节点i到它的子节点j的距离为depth[j]-depth[i],再加上节点j到它的子节点的最大距离,再加上1(表示节点i到j之间的距离),求出它与其他子节点j的距离的最大值。

最后,我们只需要找到所有节点中f[i]的最大值,再加上该节点到其他节点的距离,就是整张图的最大距离总和。

该算法的时间复杂度为O(n),其中n为节点个数,适用于节点较多的情形。

总结

以上两种算法均可以解决一个节点到每个其他节点的最大距离总和的问题。暴力算法适用于节点较少的情形,而树形DP更适合于节点较多的情形。在实际的应用中,我们应该根据具体的情况选择算法,以求得更高的效率。

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# 一个节点到每个其他节点的最大距离总和

在图论中,一个节点到每个其他节点的最大距离总和是一个基本的问题,也被称为树的直径。解决这个问题有多种算法,下面将介绍其中两种常见的算法。

## 算法一:暴力枚举

暴力枚举是最简单的解决方式,它的思路是对每个节点进行一次广度优先搜索或深度优先搜索,记录下到达每个节点所需要的距离,然后遍历整张图,求出每个节点到其他节点的最大距离,并累加求和。因为对于一个图而言,它的最大距离是一定的(可以证明其是它的两个直径之间的距离),所以只需要遍历一次就可以求出整张图的最大距离总和。

该算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为节点个数,适用于节点较少的情形。

## 算法二:树形DP

对于一棵树,我们可以用树形DP的思路来解决这个问题。具体的,我们可以维护两个数组depth和f,其中depth[i]表示节点i到根节点的距离,f[i]表示在以节点i为子树的情形下,节点i到它的子节点的最大距离。

然后,我们可以使用以下的递推式来更新f数组:

f[i] = max(depth[j]-depth[i]+f[j]+1),其中j是节点i的儿子节点

意思是,节点i到它的子节点j的距离为depth[j]-depth[i],再加上节点j到它的子节点的最大距离,再加上1(表示节点i到j之间的距离),求出它与其他子节点j的距离的最大值。

最后,我们只需要找到所有节点中f[i]的最大值,再加上该节点到其他节点的距离,就是整张图的最大距离总和。

该算法的时间复杂度为O(n),其中n为节点个数,适用于节点较多的情形。

## 总结

以上两种算法均可以解决一个节点到每个其他节点的最大距离总和的问题。暴力算法适用于节点较少的情形,而树形DP更适合于节点较多的情形。在实际的应用中,我们应该根据具体的情况选择算法,以求得更高的效率。