【CF566C】Logistical Questions 点分

【CF566C】Logistical Questions

题意：给你一棵n个点的树，点有点权，边有边权，两点间的距离为两点间的边权和的$3\over 2$次方。求这棵树的带权重心。

$n\le 200000$

题解：首先$y=x^{3\over 2}$是单峰的，并且两个形如$y=ax^{3\over 2}+b$的函数加起来得到的函数还是单峰的。如果在树上有两个点a和b，b有很多相邻的点，那么只有一个相邻点c满足：c到a的距离比b到a的距离短，其余的都比b长。于是我们可以得出一个当树只是一条链时的做法：

二分重心，算一下它的答案以及相邻两点的答案，取较小的那边继续二分即可。

但是放到树上呢？在树上二分？那不就是点分嘛！所以我们每次算出分治重心的答案，以及它前往每个相邻点的导数，取导数为负的那个继续点分即可。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long double db;
const int maxn=200010;
int n,cnt,mn,tot,rt,ans1;
db sum,sumd,ans2;
db w[maxn],val[maxn<<1],sd[maxn<<1];
int to[maxn<<1],head[maxn],nxt[maxn<<1],vis[maxn],siz[maxn];
inline int rd()
{
	int ret=0,f=1;	char gc=getchar();
	while(gc<'0'||gc>'9')	{if(gc=='-')	f=-f;	gc=getchar();}
	while(gc>='0'&&gc<='9')	ret=ret*10+(gc^'0'),gc=getchar();
	return ret*f;
}
void getsz(int x,int fa)
{
	siz[x]=1;
	for(int i=head[x];i!=-1;i=nxt[i])	if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]])	getsz(to[i],x),siz[x]+=siz[to[i]];
}
void getrt(int x,int fa)
{
	int tmp=tot-siz[x];
	for(int i=head[x];i!=-1;i=nxt[i])	if(to[i]!=fa&&!vis[to[i]])	getrt(to[i],x),tmp=max(tmp,siz[to[i]]);
	if(tmp<mn)	mn=tmp,rt=x;
}
void calc(int x,int y,int fa,db dep)
{
	sum+=dep*sqrt(dep)*w[x],sumd+=w[x]*sqrt(dep)*3/2,sd[y]+=w[x]*sqrt(dep)*3/2;
	for(int i=head[x];i!=-1;i=nxt[i])	if(to[i]!=fa)	calc(to[i],y,x,dep+val[i]);
}
void dfs(int x)
{
	if(vis[x])	return ;
	vis[x]=1;
	int i;
	sum=sumd=0;
	for(i=head[x];i!=-1;i=nxt[i])	sd[to[i]]=0,calc(to[i],to[i],x,val[i]);
	if(sum<ans2)	ans2=sum,ans1=x;
	for(i=head[x];i!=-1;i=nxt[i])	if(sumd-sd[to[i]]*2<0)
	{
		getsz(to[i],x),tot=siz[to[i]],mn=1<<30,getrt(to[i],x),dfs(rt);
		break;
	}
}
inline void add(int a,int b,db c)
{
	to[cnt]=b,val[cnt]=c,nxt[cnt]=head[a],head[a]=cnt++;
}
int main()
{
	n=rd();
	int i,a,b,c;
	for(i=1;i<=n;i++)	w[i]=rd();
	memset(head,-1,sizeof(head));
	for(i=1;i<n;i++)
	{
		a=rd(),b=rd(),c=rd();
		add(a,b,c),add(b,a,c);
	}
	ans2=1e20;
	getsz(1,0),tot=n,mn=1<<30,getrt(1,0),dfs(rt);
	printf("%d %.10Lf",ans1,ans2);
	return 0;
}