Hourrank 21 Tree Isomorphism 树hash
https://www.hackerrank.com/contests/hourrank-21/challenges/tree-isomorphism
题目大意:
给出一棵树, 求有多少本质不同的子树。 N <= 19
下面给出我综合了网上一些做法后设计的hash函数(我不会证明碰撞概率)
判断两棵有根树是否相同:
将子树的Hash值从小到大排序, Hash(x) = A * p xor Hash(son_1) mod q * p xor Hash(son_2) mod q .... * p xor Hash(son_k) mod q * B mod q
判断两棵无根树是否相同:
找到重心 u, v(u 可能等于v, 即只有一个重心) 分别以它们为根求有根树Hash。不妨设 Hash(u) <= Hash(v)
Unrooted_Hash(x) = triple(n, u, v) n为节点数。
对于本题, 只要暴力将每个子树的Unrooted_Hash 插入到set里就好了。
代码:
//https://www.hackerrank.com/contests/hourrank-21/challenges/tree-isomorphism
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>
using namespace std; typedef long long ll; #define N 20
const int INF = << ;
const int P = , A = , B = ;
const ll mod = 1e12 + ;
const double pi = acos(-); vector<int> E[N], cone;
int size[N], cnt;
set<pair<int, pair<ll, ll> > > st; int DFS_SIZE(int x, int pre)
{
int res = ;
for (int i = ; i < E[x].size(); ++i)
{
int y = E[x][i];
if (y == pre) continue;
res += DFS_SIZE(y, x);
}
return size[x] = res;
} void Find_Cone(int x, int pre)
{
bool f = true;
for (int i = ; i < E[x].size(); ++i)
{
int y = E[x][i];
if (y == pre) continue;
Find_Cone(y, x);
if (size[y] > cnt / ) f = false;
}
if (cnt - size[x] > cnt / ) f = false;
if (f) cone.push_back(x);
} ll Hash(int x, int pre)
{
vector<ll> res;
for (int i = ; i < E[x].size(); ++i)
{
int y = E[x][i];
if (y == pre) continue;
res.push_back(Hash(y, x));
}
sort(res.begin(), res.end()); ll h = A;
for (int i = ; i < res.size(); ++i) h = (h * P ^ res[i]) % mod;
h = h * B % mod;
return h;
} int main()
{
//freopen("in.in", "r", stdin);
//freopen("out.out", "w", stdout); int n, x, y, a[], b[];
cin >> n;
for (int i = ; i < n - ; ++i) cin >> a[i] >> b[i], --a[i], --b[i];
for (int mask = ; mask < ( << n); ++mask)
{
for (int i = ; i < n; ++i) E[i].clear();
cone.clear(); cnt = ;
for (int i = ; i < n - ; ++i)
{
if ((mask & ( << a[i])) && (mask & ( << b[i])))
{
E[a[i]].push_back(b[i]);
E[b[i]].push_back(a[i]);
}
}
int root;
for (int i = ; i < n; ++i) if (mask & ( << i)) root = i, ++cnt;
if (DFS_SIZE(root, -) != cnt) continue; Find_Cone(root, -);
if (cone.size() == )
{
ll h = Hash(cone[], -);
st.insert(make_pair(cnt, make_pair(h, h)));
}
else
{
ll h1 = Hash(cone[], -), h2 = Hash(cone[], -);
if (h1 > h2) swap(h1, h2);
st.insert(make_pair(cnt, make_pair(h1, h2)));
}
}
printf("%d\n", (int)st.size());
return ;
}
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