一、题目链接
二、题意
给定一棵$N$个节点的树,每个节点的权值$V$。定义树中两点$u_1$和$u_m$的权值和为$A(u_1, u_m) = V_{u_1} - V{u_2} + V{u_3} - V{u_4} + \cdots + (-1)^{m+1}V{u_m}$。求$\sum\limits_{u_i=1}^{N}\sum\limits_{u_j=1}^{N}A(u_i, u_j)\ \%\ (10^9+7)$。
三、思路
显然的树形$dp$。采用"两遍扫描"法。
设$dp1[i]$表示:从$i$出发,在以$i$为根的子树中,可得到的权值和。那么,很容易想到一个式子:预处理$dp1[i]=V[i]$,表示从$i$走到$i$自己的$A$值。然后,对于$i$的所有子节点$j$,有$dp1[i]\ +=\ V[i] - dp1[j]$。在思路中,为表述简洁,我们不考虑取模。如果这样,那就大错特错了。你会发现,连样例2都过不去。画一棵链式树可以发现,其实正确的式子是,$dp1[i] += f[j] * V[i] - dp1[j]$,其中$f[j]$表示以$j$为根节点的子树中节点的个数。为什么要乘以$f[j]$,因为对于以$j$为根的子树中每一个节点$r$,节点$i$都要走一遍去计算$A(i, r)$,所以这个地方要乘以一个$f[j]$。我一开始就是没写,导致一直样例都过不去。
设$dp2[i]$表示:从$i$出发,可得到的权值和(最后累加$dp2[i]$即可)。一遍扫描完成之后,显然有$dp2[1] = dp1[1]$(当然了,要看你的dfs是从哪个节点开始的)。然后,对于$i$的所有子节点$j$,有
\[dp2[j] = 除去以j为根的子树中所有节点的个数*V[j] + dp1[j] - (dp2[i] - 以j为根的子树中所有节点的个数*V[i] + dp1[j])\]
形式化(规范化)表示就是:
\[dp2[j] = (N - f[j]) * V[j] + dp1[j] - (dp2[i] - f[j] * V[i] + dp1[j])\]
即\[dp2[j] = (N - f[j]) * V[j] - (dp2[i] - f[j] * V[i])\]
注意这些"+"、“-”号的意义哦。在第一次扫描中减(实际上是+负的)了的,这里要加(实际上是-正的)回去,就等于没动(没+负也没-正)。同时,第一次加了$f[j] * V[i]$,那么,这一次要减去这个值。
另外,要注意的就是,取模的问题。因为涉及负数和乘法,一次加模数再取模不一定能保证结果为正。所以,要对$dp1[i]$和$dp2[i]$分别做两次取模。
四、代码实现
#includeusing namespace std;#define pb(x) push_back(x)#define mk(x, y) make_pair(x, y)typedef long long LL;typedef pair PII;typedef pair PLL;const int MAXN = 2e5 + 10;template inline void read(T &x) { int t; bool flag = false; while((t = getchar()) != '-' && (t < '0' || t > '9')) ; if(t == '-') flag = true, t = getchar(); x = t - '0'; while((t = getchar()) >= '0' && t <= '9') x = x * 10 + t - '0'; if(flag) x = -x;}typedef struct { int to, next;} Edge;Edge tree[MAXN * 2];int head[MAXN], cnt;void add(int from, int to) { tree[cnt].to = to; tree[cnt].next = head[from]; head[from] = cnt++;}void init() { memset(head, -1, sizeof(head)); cnt = 0;}LL N, v[MAXN], dp0[MAXN], f0[MAXN], dp2[MAXN];const LL MOD = 1000000007LL;void dfs0(int root, int par) { dp0[root] = v[root], f0[root] = 1; for(int i = head[root]; ~i; i = tree[i].next) { int to = tree[i].to; if(to != par) { dfs0(to, root); dp0[root] = (f0[to] * v[root] + dp0[root] - dp0[to] + MOD) % MOD; dp0[root] = (dp0[root] + MOD) % MOD; f0[root] += f0[to]; } }}void dfs1(int root, int par) { for(int i = head[root]; ~i; i = tree[i].next) { int to = tree[i].to; if(to != par) { dp2[to] = ((N - f0[to]) * v[to] + dp0[to] - (dp2[root] + dp0[to] - f0[to] * v[root] + MOD) + MOD) % MOD; dp2[to] = (dp2[to] + MOD) % MOD; dfs1(to, root); } }}int main() {#ifndef ONLINE_JUDGE freopen("inputE.txt", "r", stdin);#endif // ONLINE_JUDGE init(); int a, b; read(N); for(int i = 1; i <= N; ++i)read(v[i]); for(int i = 1; i < N; ++i) { read(a), read(b); add(a, b); add(b, a); } dfs0(1, -1); dp2[1] = dp0[1]; dfs1(1, -1); LL ans = 0; for(int i = 1; i <= N; ++i)ans = (ans + dp2[i]) % MOD; cout << ans << endl; return 0;}