2646. 最小化旅行的价格总和

2023/05/03 leetcode 共 1829 字,约 6 分钟

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现有一棵无向、无根的树,树中有 n 个节点,按从 0 到 n - 1 编号。给你一个整数 n 和一个长度为 n - 1 的二维整数数组 edges ,其中 edges[i] = [ai, bi] 表示树中节点 ai 和 bi 之间存在一条边。

每个节点都关联一个价格。给你一个整数数组 price ,其中 price[i] 是第 i 个节点的价格。

给定路径的 价格总和 是该路径上所有节点的价格之和。

另给你一个二维整数数组 trips ,其中 trips[i] = [starti, endi] 表示您从节点 starti 开始第 i 次旅行,并通过任何你喜欢的路径前往节点 endi 。

在执行第一次旅行之前,你可以选择一些 非相邻节点 并将价格减半。

返回执行所有旅行的最小价格总和。

示例 1:

img

输入:n = 4, edges = [[0,1],[1,2],[1,3]], price = [2,2,10,6], trips = [[0,3],[2,1],[2,3]]
输出:23
解释:
上图表示将节点 2 视为根之后的树结构。第一个图表示初始树,第二个图表示选择节点 0 、2 和 3 并使其价格减半后的树。
第 1 次旅行,选择路径 [0,1,3] 。路径的价格总和为 1 + 2 + 3 = 6 。
第 2 次旅行,选择路径 [2,1] 。路径的价格总和为 2 + 5 = 7 。
第 3 次旅行,选择路径 [2,1,3] 。路径的价格总和为 5 + 2 + 3 = 10 。
所有旅行的价格总和为 6 + 7 + 10 = 23 。可以证明,23 是可以实现的最小答案。

示例 2:

img

输入:n = 2, edges = [[0,1]], price = [2,2], trips = [[0,0]]
输出:1
解释:
上图表示将节点 0 视为根之后的树结构。第一个图表示初始树,第二个图表示选择节点 0 并使其价格减半后的树。 
第 1 次旅行,选择路径 [0] 。路径的价格总和为 1 。 
所有旅行的价格总和为 1 。可以证明,1 是可以实现的最小答案。

提示:

  • 1 <= n <= 50
  • edges.length == n - 1
  • 0 <= ai, bi <= n - 1
  • edges 表示一棵有效的树
  • price.length == n
  • price[i] 是一个偶数
  • 1 <= price[i] <= 1000
  • 1 <= trips.length <= 100
  • 0 <= starti, endi <= n - 1

solution

先dfs统计每个点经过多少次。

然后再DP,统计最小成本。

class Graph:
    '''
    边数组转邻接表
    '''

    def convert_by_edges(edges=List[List[int]]):
        graph = collections.defaultdict(list)
        for u, v in edges:
            graph[u].append(v)
            graph[v].append(u)
        return graph
class Solution:
    def minimumTotalPrice(self, n: int, edges: List[List[int]], price: List[int], trips: List[List[int]]) -> int:
        graph = Graph.convert_by_edges(edges)
        root = 0
        path = []
        res = None
        end = None

        def dfs_p(u, p):
            nonlocal res, path
            if u == end:
                res = path.copy()
                return
            for v in graph[u]:
                if v != p:
                    path.append(v)
                    dfs_p(v, u)
                    path.pop()

        cnt = collections.Counter()
        for s, e in trips:
            path = []
            res = None
            end = e
            dfs_p(s, -1)
            cnt[s] += 1
            for p in res:
                cnt[p] += 1
        for i in range(len(price)):
            price[i] *= cnt[i]

        import functools
        @functools.lru_cache(None)
        def f(u, p, choose):
            res = 0
            if choose:
                res += price[u] // 2
                for v in graph[u]:
                    if v != p:
                        res += f(v, u, False)
            else:
                res += price[u]
                for v in graph[u]:
                    if v != p:
                        res += min(f(v, u, True), f(v, u, False))
            # print(u, p, choose, res)
            return res

        ans = min(f(root, -1, True), f(root, -1, False))
        return ans

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