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HDU 5573-Binary Tree (构造)

题目链接:
http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5573

题目大意:
有一棵二叉树,根结点值为1,左子结点为2i2*i,右子结点为2i+12*i+1,给出n和k,求在二叉树上从根向下共走k步,每步可以为当前结点权值取正号或者负号,求一种使最终取值和为n的可行方案

分析:
通过打表每一个数的构成方式可以发现,每一个数都可以由序列1,2,4,8....(2k1,2k1+1)1,2,4,8....(2^{k-1},2^{k-1}+1)通过取正负,或者最后一项取奇偶来得到,不妨大胆假设从根开始每次取左子结点,可以取到所有$1,3,5,7,\dots 2^k-1 $ 等所有2k12^k-1内的奇数,那么在此基础上,最后一层不取2k12^{k-1},转而取右子结点2k1+12^{k-1}+1,即可构造出2k2^k以内的所有偶数,而题意写明,N2KN\leq 2^K,所以任意的N均可以由此方式构造得到

那么实际上这个过程就类似整数的二进制表示,1表示加,0表示减,如果该位为0,那么意味着在2k12^k−1的基础上减去了二倍改为代表的数,所以我们求出n与2k12^k−1的差,将差的一半的二进制中为1的位置为0即可
注意偶数的时候,差为奇数,那么我们将差多加个一,让最后一步走右边的结点,即加一即可

另外贪心也是可以的,由于当前层结点的值大于上层所有父结点的权值和,所以如果当前总权值<N,必须加上当前层结点,否则减去,依次递推即可得到一种方案,若最后得到的当前权值总和不为N,说明最后要取2k1+12^{k-1}+1,将最后一项改变即可

代码:

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#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>


using namespace std;

long long bm[100];
long long n,temp,now;
int k;
void init()
{
bm[0] = 1;
for (int i = 1 ; i <= 61 ; i ++)
bm[i] = bm[i-1]*2;
}
long long path[100];
char f[100];


int main()
{
init();
int T,t=1;
scanf("%d",&T);
while (T--)
{
temp = 0;
scanf("%lld%d",&n,&k);
now = bm[k-1];
printf("Case #%d:\n",t++);
for (int i = 1 ; i <= k ; i ++)
{
path[i] = now;
if (temp<n)
temp += now,f[i] = '+';
else
temp -= now,f[i] = '-';
now /= 2;
}
if (temp==n)
{
for (int i = k ; i >= 1 ; --i)
printf("%lld %c\n",path[i],f[i]);
continue;
}
path[1] = bm[k-1]+1;
for (int i = k ; i >= 1 ; --i)
printf("%lld %c\n",path[i],f[i]);
continue;

}
return 0;

}