C++怎么求解树的重心

落枫同学_1826

落枫同学_1826

2026-11-02

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原创

树的重心是删除后使剩余连通块最大节点数最小的节点,可能有1或2个;通过一次DFS即可求得,因每个节点u的最大连通块大小为max(n−size[u], max{size[v]∣v为u的子节点}),只需在回溯时实时计算并判断是否≤n/2。

c++怎么求解树的重心

什么是树的重心,为什么dfs一遍就能找到

树的重心是删除后使剩余连通块最大 size 最小的那个节点(可能有 1 或 2 个)。关键性质是:以该点为根时,所有子树 size ≤ n/2,且其父方向“上方子树” size = n - size[u] 也必须 ≤ n/2。所以不需要枚举删点再 BFS,一次 DFS 就能算出每个点的子树大小和“向上部分”大小,进而判断是否满足重心条件。

怎么写标准的重心求解dfs

核心是两遍 DFS:第一遍求子树大小;第二遍换根,计算每个点作为根时的最大连通块 size。但实际可合并成一遍——在回溯时用子树 size 推出当前点的“最大连通块 size”,即:max( n - size[u], max(size[v] for v in children) )。

常见错误包括:

  • 漏判父方向连通块:n - size[u] 必须参与比较
  • 初始化 max_subtree 为 0 而非 -1,否则无子节点时误判
  • 把重心定义成“子树 size 最接近 n/2 的点”,这是错的——必须保证所有连通块 ≤ n/2

示例片段(邻接表存图,g 已建好):

int n;
vector<vector>> g;
vector<int> size, centroid;
void dfs(int u, int fa) {
    size[u] = 1;
    int max_subtree = 0;
    for (int v : g[u]) {
        if (v == fa) continue;
        dfs(v, u);
        size[u] += size[v];
        max_subtree = max(max_subtree, size[v]);
    }
    max_subtree = max(max_subtree, n - size[u]);
    if (max_subtree <h3>多个重心怎么处理,<code>vector<int></int></code> 还是只取一个</h3>
<p>一棵树最多有两个重心,且一定相邻。如果你只需要任一重心(比如做点分治的根),取 <code>centroid[0]</code> 即可;如果需全部,保留整个 <code>centroid</code> vector。注意:当 <code>n</code> 为偶数且存在两个重心时,它们分割出的各连通块 size 都等于 <code>n/2</code>,此时 <code>max_subtree == n/2</code>,仍满足 ≤ <code>n/2</code> 条件,不会被漏掉。</p><div class="aritcle_card flexRow artxards">
											<div class="artcardd flexRow">
												<a class="aritcle_card_img" rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2823" title="C++14"><img
														src="https://img.php.cn/upload/manual/001/431/639/6ac8b33c327c4749.png" alt="C++14" onerror="this.onerror='';this.src='/static/lhimages/moren/morentu.png'" ></a>
												<div class="aritcle_card_info flexColumn">
													<a rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2823" title="C++14" class="overflowclass">C++14</a>
													<p class="overflowclass">C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。</p>
												</div>
												<a rel="nofollow" href="/xiazai/gongju/2823" title="C++14" class="aritcle_card_btn flexRow flexcenter"><b></b><span>下载</span>
												</a>
											</div>
										</div>
<p>性能上无差异,但逻辑上必须允许重复收集——不能遇到第一个就 <code>return</code>。</p>
<h3>输入是无向边,建图时要不要加双向边</h3>
<p>要。树是无向图,<code>g[u].push_back(v)</code> 和 <code>g[v].push_back(u)</code> 都必须有。否则 DFS 会漏掉部分子树,<code>size[u]</code> 算错,重心判定全崩。常见坑是读入后只加单向边,或用 <code>vector<int> g[N]</int></code> 但下标越界(比如节点编号从 1 开始却用了 <code>g[0]</code> 存)。</p>
<p>建议统一用:</p>
<pre class="brush:php;toolbar:false;">
cin >> n;
g.resize(n + 1);
for (int i = 1; i > u >> v;
    g[u].push_back(v);
    g[v].push_back(u);
}

重心本身不依赖根,但 DFS 必须选一个起点(比如 1),靠 fa 参数避免来回走。这个细节一旦写错,size 就全乱了。

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