美团 · 树 · 算法编程题
美团 n ≤ 200000 时限 2 秒 / 512 MB

题目描述

给定一棵以根节点 1 为根的无向树,节点编号为 1,2,...,n ,每个节点 i 的权值为 x_i 。对于每个节点 i(i>1) :
沿原树从 i 到根 1 的路径,找到离节点 i 最近的第一个权值严格大于 x_i 的祖先节点 j ;
如果 j 存在,在节点 i 与节点 j 之间添加一条额外的无向边;否则,不进行任何操作。
在加入所有额外边之后,计算每个节点到根节点 1 的最短距离(以边数计)。
【名词解释】
祖先节点:在一棵以 u 为根的树中,若点 x 在 u 到 v 的简单路径上,且 x ≠ v ,则称 x 是 v 的祖先节点。根节点没有祖先节点。

输入输出

输入描述
第一行输入整数 n(1≤ n≤2×10^5) ,表示节点数量;
第二行输入 n 个整数 x_1,x_2,...,x_n(1≤ x_i≤10^11) ,表示各节点权值;
接下来 n-1 行,每行输入两个整数
u_i,v_i(1≤ u_i,v_i≤ n;u_i≠ v_i) ,表示一条无向边。保证边集构成一棵以 1 为根的树。
输出描述
在同一行输出 n 个整数 d_1,d_2,...,d_n 以空格分隔,其中 d_i 表示在加入额外边之后,节点 i 到根节点 1 的最短距离。

样例共 2 组

样例 1 · 原树是一条链: 1-2-3-4-5-6-7 ,各点权值为 [7,1,2,3,4,5,6] 。 对于每个节点 i>1 1" />,沿原树从 i 到 1 的路径,找到第一个权值严格大于 x_i 的祖先并添加额外边: 节点2:路径 21 ,找到祖先 1 ( 7>1 1" />),添加边 2-1 ; 节点3:路径 321 ,找到祖先 1 ( 7>2 2" />),添加边 3-1 ; 节点4:路径 4321 ,找到祖先 1 ( 7>3 3" />),添加边 4-1 ; … 添加所有额外边后,节点 2,...,7 均可通过新边直接到达根 1 ,距离均为 1 ;根节点 1 距离为 0 。
输入
7
7 1 2 3 4 5 6
1 2
2 3
3 4
5 4
5 6
6 7
输出
0 1 1 1 1 1 1
样例 2
输入
5
9 6 3 5 4
1 2
1 3
3 4
4 5
输出
0 1 1 1 2

算法解析依据充分

考点:树

数据规模 n ≤ 200000 | 限制 2 秒 / 512MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:n ≤ 200000
  • 元素值域:x_i ≤ 100000000000(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 复杂度门槛:只允许 O(n) 或 O(n log n),且常数要小(注意读入效率)。
  • 源站时限:2 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

推荐方向:树

本题切入点

先 DFS 求父子结构,再用「沿根路径维护的单调递减栈」为每个节点找到最近且权值严格更大的祖先并连额外边,最后从根 BFS 求各点最短距离(边权均为 1)。

树结构上的遍历(DFS 求子树信息 / BFS 求层序),多数树题是「后序遍历 + 回溯」。

思路框架(树 通法 · 非本题专属)

  1. 按输入建图(父子关系一般给父节点编号,孩子用邻接表存)。
  2. 确定遍历方式:自底向上合并子树信息(后序 DFS)或自顶向下传参(前序 DFS)。
  3. 对每个节点,用孩子的答案合并出当前节点的答案。
  4. 涉及层间操作(如层序变换)时用 BFS 逐层处理。

实现要点:递归深度可能到 1e5,注意递归爆栈;必要时改迭代或调整递归深度。

复杂度:时间 O(n) | 空间 O(n)

该范式的通法易错点

  • 递归深度过大导致爆栈。
  • 建树时父子关系方向搞反(把树当成有向图但遍历方向错)。

对照本题

  • 数据规模 n ≤ 200000,只允许 O(n) 或 O(n log n),且常数要小(注意读入效率)。
  • 元素值域最大到 100000000000 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。

样例解读

样例 1:输入 7 / 7 1 2 3 4 5 6 / 1 2 / 2 3 / 3 4 / 5 4 / 5 6 / 6 7 → 输出 0 1 1 1 1 1 1

原树是一条链: 1-2-3-4-5-6-7 ,各点权值为 [7,1,2,3,4,5,6] 。

对于每个节点 i>1 1" />,沿原树从 i 到 1 的路径,找到第一个权值严格大于 x_i 的祖先并添加额外边:

节点2:路径 21 ,找到祖先 1 ( 7>1 1" />),添加边 2-1 ;

节点3:路径 321 ,找到祖先 1 ( 7>2 2" />),添加边 3-1 ;

节点4:路径 4321 ,找到祖先 1 ( 7>3 3" />),添加边 4-1 ;

添加所有额外边后,节点 2,...,7 均可通过新边直接到达根 1 ,距离均为 1 ;根节点 1 距离为 0 。

解析由校招宝本地引擎整理(依据源站考点标签 / 人工判题标注 / 题面规模信号),非官方题解,仅供思路参考。

本题来源:2026年春招-美团-算法策略岗-第一批笔试。

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