BZOJ 3227: [Sdoi2008]红黑树(tree)

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题目

红黑树是一类特殊的二叉搜索树,其中每个结点被染成红色或黑色。若将二叉搜索树结点中的空指针看作是指向一个空结点,则称这类空结点为二叉搜索树的前端结点。并规定所有前端结点的高度为-1。

一棵红黑树是满足下面“红黑性质”的染色二叉搜索树:

  1. 每个结点被染成红色或黑色;
  2. 每个前端结点为黑色结点;
  3. 任一红结点的子结点均为黑结点;
  4. 在从任一结点到其子孙前端结点的所有路径上具有相同的黑结点数。

  从红黑树中任一结点x出发(不包括结点x),到达一个前端结点的任意一条路径上的黑结点个数称为结点x的黑高度,记作bh(x)。红黑树的黑高度定义为其根结点的黑高度。

  给定正整数N,试设计一个算法,计算出在所有含有N个结点的红黑树中,红色内结点个数的最小值和最大值。

Input

  输入共一个数N。

Output

  输出共两行。第一行为红色内结点个数的最小值,第二行为最大值。

Sample Input

8

Sample Output

1
4

HINT

对于 100% 的数据,1≤N≤5000


蒟蒻脑残的自以为是:

首先,实际数据N最大只有2000……不然这个O(N^2*logN)的DP一定会T。

注意题目中的结点数不含前端结点。 以最小值为例,用f[i,j]表示i个结点,黑高度为j的红根树中红色结点最小值,g[i,j]表示i个结点,黑高度为j的黑根树中红色结点最小值。 f[i,j]:=min{g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]+1} (i<=k<=i-2); g[i,j]:=min{g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]),f[k,j]+f[i-k-1,j],f[k,j]+g[i-k-1,j-1]}(i<=k<=i-2); (恕我没有贾大神高超的$\LaTeX$技术) 画画图弄清边界。。。时间i*i*j。

精妙的是红黑树黑高度是有保证的。。。。。也就是j~logN(这样不精确终将酿成大祸) 于是就是O(N^2*logN)了。。。

我的常数极大。。。

filldword就相当于直接对longint赋值了。。注意sizeof>>2;


const inf=maxlongint>>1;
var
	n,i,j,k,ans:longint;
	f,g:array[-5..5001,0..30]of longint;

function max(a,b:longint):longint;inline;
	begin
		if a>b then exit(a);exit(b);
	end;

function min(a,b:longint):longint;inline;
	begin
		if a<b then exit(a);exit(b);
	end;
	
begin
	readln(n);
	filldword(f,sizeof(f)>>2,inf);
	filldword(g,sizeof(g)>>2,inf);
	//f[0,0]:=0;
	//g[0,0]:=0;
	f[1,1]:=1;
	g[1,1]:=0;
	g[2,1]:=1;
	for i:=1 to n do
		begin
			for j:=1 to i do
				begin
					if 1<<j>n<<2 then break;
					for k:=1 to i-2 do
						begin
							//f[i,j]:=maxlongint;
							//g[i,j]:=maxlongint;
							//writeln('f[',i,',',j,']');
							f[i,j]:=min(f[i,j],g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]+1);
							g[i,j]:=min(g[i,j],g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]);
							g[i,j]:=min(g[i,j],f[k,j]+f[i-k-1,j]);
							g[i,j]:=min(g[i,j],f[k,j]+g[i-k-1,j-1]);
							//writeln('f[',i,',',j,']=',f[i,j]);
							//writeln('g[',i,',',j,']=',g[i,j]);
						end;
				end;
		end;
	ans:=inf;
	for i:=0 to 30 do ans:=min(ans,f[n,i]);
	for i:=0 to 30 do ans:=min(ans,g[n,i]);
	writeln(ans);
	filldword(f,sizeof(f)>>2,-inf);//Warning: range check error while evaluating constants.....JUST IGNORE IT
	filldword(g,sizeof(g)>>2,-inf);
	f[1,1]:=1;
	g[1,1]:=0;
	g[2,1]:=1;
	for i:=1 to n do
		begin
			for j:=1 to i do
				begin
					if 1<<j>n<<2 then break;
					for k:=1 to i-2 do
						begin
							//f[i,j]:=maxlongint;
							//g[i,j]:=maxlongint;
							//writeln('f[',i,',',j,']');
							f[i,j]:=max(f[i,j],g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]+1);
							g[i,j]:=max(g[i,j],g[k,j-1]+g[i-k-1,j-1]);
							g[i,j]:=max(g[i,j],f[k,j]+f[i-k-1,j]);
							g[i,j]:=max(g[i,j],f[k,j]+g[i-k-1,j-1]);
							//writeln('f[',i,',',j,']=',f[i,j]);
							//writeln('g[',i,',',j,']=',g[i,j]);
						end;
				end;
		end;
	ans:=-inf;
	for i:=0 to 30 do ans:=max(ans,f[n,i]);
	for i:=0 to 30 do ans:=max(ans,g[n,i]);
	writeln(ans);
end.

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