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삼각형 트리

시간 제한2초메모리 제한2048 MB

요약
루트가 있는 트리에서 서로 조상 관계가 아닌 모든 정점 쌍에 대해, LCA까지의 두 거리를 변으로 하는 삼각형이 만들어지는 정수 x의 개수를 모두 더합니다.
난이도

보통10점 중 6점

유형
트리, DFS, 정렬, 누적 합
정답자
아직 제출이 없습니다

문제

어느 날 시골에 거대한 나무가 자랐다. 어린 존은 어릴 때부터 키운 독수리와 함께 이 나무를 자기 집으로 삼기로 했다. 존은 아연 도금한 정사각형 강철 막대로 나무 위에 구조물을 지을 예정이다. 그러나 그는 물리적으로 불가능한 구조물은 지을 수 없다는 사실을 몰랐다.

루트가 있는 트리1^1가 주어진다. 트리의 정점은 nn개이고 정점 11이 루트이다. 두 정점 (u,v)(u,v)가 다음 조건을 만족하면 이를 좋은 쌍이라고 한다. uu가 vv의 조상2^2이 아니고, vv도 uu의 조상이 아니다. 두 정점 uu, vv에 대해 dist(u,v)\text{dist}(u,v)는 uu에서 vv로 가는 유일한 단순 경로의 간선 수이다. lca(u,v)\text{lca}(u,v)는 uu와 vv의 최소 공통 조상이다.

함수 f(u,v)f(u,v)는 다음과 같이 정의한다.

  • (u,v)(u,v)가 좋은 쌍이면, f(u,v)f(u,v)는 변의 길이가 dist(u,lca(u,v))\text{dist}(u,\text{lca}(u,v)), dist(v,lca(u,v))\text{dist}(v,\text{lca}(u,v)), xx인 퇴화되지 않은 삼각형3^3이 만들어지는 정수 xx의 개수이다.
  • 그렇지 않으면 f(u,v)=0f(u,v)=0이다.

구해야 하는 값은 ∑i=1n−1∑j=i+1nf(i,j)\sum_{i=1}^{n-1}\sum_{j=i+1}^{n} f(i,j)이다.

1 트리는 사이클이 없는 연결 그래프이다. 루트가 있는 트리는 정점 하나를 루트로 특별히 정한 트리이다.

2 정점 vv의 조상은 vv에서 루트까지 가는 단순 경로 위의 정점 중 vv 자신을 제외한 정점이다. 루트도 포함한다. 루트에는 조상이 없다.

3 변의 길이가 aa, bb, cc인 삼각형이 퇴화되지 않으려면 a+b>ca+b>c, a+c>ba+c>b, b+c>ab+c>a를 모두 만족해야 한다.

입력

첫 번째 줄에 테스트 케이스의 개수 tt (1≤t≤1041 \le t \le 10^4)가 주어진다. 각 테스트 케이스는 다음과 같이 주어진다.

테스트 케이스의 첫 줄에 정수 nn (1≤n≤3⋅1051 \le n \le 3 \cdot 10^5)이 주어진다.

이어지는 n−1n-1개의 줄에 간선의 양 끝 정점 uiu_i, viv_i (1≤ui,vi≤n1 \le u_i,v_i \le n, ui≠viu_i \neq v_i)가 주어진다. 주어진 간선들은 트리를 이룬다.

모든 테스트 케이스의 nn의 합은 3⋅1053 \cdot 10^5을 넘지 않는다.

출력

각 테스트 케이스마다 답을 한 줄에 출력한다.

힌트

첫 번째 테스트 케이스에서 i<ji<j를 만족하는 좋은 쌍은 (2,3)(2,3)뿐이다. lca(2,3)\text{lca}(2,3)은 11이고, 두 거리는 모두 11이다. 길이가 11, 11인 두 변으로 만들 수 있는 xx는 11뿐이므로 첫 번째 테스트 케이스의 답은 11이다.

두 번째 테스트 케이스에는 좋은 쌍이 없으므로 답은 00이다.

세 번째 테스트 케이스에서 i<ji<j를 만족하는 좋은 쌍은 다음과 같다.

  • (2,5)(2,5): lca(2,5)\text{lca}(2,5)는 11이고, 두 거리는 11, 11이다. 가능한 xx는 11뿐이다.
  • (3,4)(3,4): lca(3,4)\text{lca}(3,4)는 22이고, 두 거리는 11, 11이다. 가능한 xx는 11뿐이다.
  • (3,5)(3,5): lca(3,5)\text{lca}(3,5)는 11이고, 두 거리는 22, 11이다. 가능한 xx는 22뿐이다.
  • (4,5)(4,5): lca(4,5)\text{lca}(4,5)는 11이고, 두 거리는 22, 11이다. 가능한 xx는 22뿐이다.

따라서 세 번째 테스트 케이스의 답은 1+1+1+1=41+1+1+1=4이다.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    4
    3
    1 2
    1 3
    3
    1 2
    3 2
    5
    2 3
    1 5
    4 2
    1 2
    11
    2 1
    2 3
    2 4
    4 5
    6 5
    5 7
    4 8
    8 9
    7 10
    10 11
    
    예상 출력
    1
    0
    4
    29