Problem C: 树的重心(centroid)
Description
小简单正在学习离散数学,今天的内容是图论基础,在课上他做了如下两条笔记:
1. 一个大小为 n 的树由 n 个结点与 n-1 条无向边构成,且满足任意两个结点间有且仅有一条简单路径。在树中删去一个结点及与它关联的边,树将分裂为若干个子树;而在树中删去一条边(保留关联结点,下同),树将分裂为恰好两个子树。
2. 对于一个大小为 n 的树与任意一个树中结点 c,称 c 是该树的重心当且仅当在树中删去 c 及与它关联的边后,分裂出的所有子树的大小均不超过 floor(n/2)(其中 floor(x) 是下取整函数)。对于包含至少一个结点的树,它的重心只可能有 1 或 2 个。
课后老师给出了一个大小为 n 的树 S,树中结点从 1~n 编号。小简单的课后作业是求出 S 单独删去每条边后,分裂出的两个子树的重心编号和之和。即:
上式中,E 表示树 S 的边集,(uv) 表示一条连接 u 号点和 v 号点的边。S' 与 S'[v] 分别表示树 S 删去边 (uv) 后,u 号点与 v 号点所在的被分裂出的子树。
小简单觉得作业并不简单,只好向你求助,请你教教他。
Input
本题包含多组测试数据
第一行一个整数 T 表示数据组数。
接下来依次给出每组输入数据,对于每组数据:
第一行一个整数 n 表示树 S 的大小。
接下来 n-1 行,每行两个以空格分隔的整数 u,v,表示树中的一条边 (u,v)。
Output
共 T 行,每行一个整数,第 i 行的整数表示:第 i 组数据给出的树单独删去每条边后,分裂出的两个子树的重心编号和之和。
Sample Input Copy
2
5
1 2
2 3
2 4
3 5
7
1 2
1 3
1 4
3 5
3 6
6 7
Sample Output Copy
32
56
HINT
【样例 1 解释】
对于第一组数据:
删去边 (1,2),1 号点所在子树重心编号为 {1},2 号点所在子树心编号为 {2,3}。
删去边 (2,3),2 号点所在子树重心编号为 {2},3 号点所在子树重心编号为 {3,5}。
删去边 (2,4),2 号所在子树重心编号为 {2,3},4 号点所在子树重心编号为 {4}。
删去边 (3,5),3 号点所在子树重心编号为 {2},5 号点所在子树重心号为 {5}。
因此答案为 1+2+3++3+5+2+3+4+2+5=32。
表中特殊性质一栏,两个变量的含义为存在一个 1∼n 的排列 pi(1≤i≤n),使得:
A:树的形态是一条链。即 ∀1≤i<n,在一条边 (pi,pi+1)。
B:树的形态是一个完美二叉树。即 ∀1≤i≤n−12 ,存在两条边 (pi,p2i) 与 (pi,p2i+1)。对于所有测试点:1≤T≤5,1≤ui,vi≤n。保证给出的图是一个树。