834. 树中距离之和

2021/03/06 leetcode 共 1000 字,约 3 分钟

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给定一个无向、连通的树。树中有 N 个标记为 0...N-1 的节点以及 N-1 条边 。

第 i 条边连接节点 edges[i][0] 和 edges[i][1] 。

返回一个表示节点 i 与其他所有节点距离之和的列表 ans。

示例 1:

输入: N = 6, edges = [[0,1],[0,2],[2,3],[2,4],[2,5]]
输出: [8,12,6,10,10,10]
解释: 
如下为给定的树的示意图:
  0
 / \
1   2
   /|\
  3 4 5

我们可以计算出 dist(0,1) + dist(0,2) + dist(0,3) + dist(0,4) + dist(0,5) 
也就是 1 + 1 + 2 + 2 + 2 = 8。 因此,answer[0] = 8,以此类推。

说明: 1 <= N <= 10000

solution

class Solution:
    def sumOfDistancesInTree(self, N: int, edges: List[List[int]]) -> List[int]:
        graph = collections.defaultdict(lambda : [])
        for u, v in edges:
            graph[u].append(v)
            graph[v].append(u)
        visit = collections.defaultdict(bool)
        dp = [0 for _ in range(N)]
        sz = [0 for _ in range(N)]

        def dfs(u, father):
            sz[u] = 1
            visit[u] = True
            for v in graph[u]:
                if v == father or visit[v]:
                    continue
                dfs(v, u)
                dp[u] += dp[v]+sz[v]
                sz[u] += sz[v]

        dfs(0, -1)
        # print(dp, sz)

        ans = [0 for _ in range(N)]

        def dfs2(u, father):
            nonlocal ans
            ans[u] = dp[u]
            for v in graph[u]:
                if v == father:
                    continue
                # 交换u和v
                su, sv, dpu, dpv = sz[u], sz[v], dp[u], dp[v]
                dp[u] = dp[u] - dp[v] - sz[v]
                sz[u] -= sz[v]
                dp[v] += dp[u] + sz[u]
                sz[v] += sz[u]
                dfs2(v, u)
                sz[u], sz[v], dp[u], dp[v] = su, sv, dpu, dpv

        dfs2(0, -1)
        # print(ans)
        return ans

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