分析
分三种情况讨论。
树
给奇数层的点染成白色,偶数层的点染成黑色。
现在问题变成,每次可以交换两个相邻的不同色的点,要让所有黑点变白、白点变黑。
显然,如果黑点数和白点数不同,则无解;否则设白点的权值为 $1$,黑点的权值为 $-1$,$sum_i$ 表示子树中的权值和,那么答案为 $\sum_{i=1}^n |sum_i|$。
奇环
可以看做树多了一条边。继续沿用上面的黑白色,那么多的那条边的两个端点颜色一定相同。
那么对这条边操作一次的话,黑与白的差会改变 $2$。
那么如果差是奇数则无解,否则可以利用这条边,把黑与白的差补成 $0$,转化为树的情况了。
偶环
此时多出来的那条边的两个端点的颜色不同。
假设这条边用了 $w$ 次,那么其中一个点的到 LCA 的 $sum$ 要加上 $w$,另一边要减掉 $w$。
此时的答案是不受影响的点权的绝对值之和加上 $\sum_i |w-k_i\times sum_i|$,这里的 $k_i$ 根据在哪一边取 $\pm 1$。当 $w$ 取中位数取最小值。
代码
//It is made by M_sea
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#define re register
using namespace std;
inline int read() {
int X=0,w=1; char c=getchar();
while (c<'0'||c>'9') { if (c=='-') w=-1; c=getchar(); }
while (c>='0'&&c<='9') X=X*10+c-'0',c=getchar();
return X*w;
}
const int N=100000+10;
int n,m;
struct Edge { int v,nxt; } e[N<<1];
int head[N],cnt=0;
inline void addEdge(int u,int v) {
e[++cnt]=(Edge){v,head[u]},head[u]=cnt;
}
namespace task1 {
int s,c[N],sum[N];
inline void dfs(int u,int fa) {
sum[u]=c[u],s+=c[u];
for (re int i=head[u];i;i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v; if (v==fa) continue;
c[v]=-c[u],dfs(v,u),sum[u]+=sum[v];
}
}
inline void work() {
c[1]=1,dfs(1,0);
if (s) { puts("-1"); return; }
int ans=0;
for (re int i=1;i<=n;++i) ans+=abs(sum[i]);
printf("%d\n",ans);
}
}
namespace task2 {
int c[N],sum[N],fa[N];
int s,isodd,st,ed;
namespace odd {
inline void work() {
if (s&1) { puts("-1"); return; }
int dlt=s/2,ans=abs(dlt);
for (re int i=st;i;i=fa[i]) sum[i]-=dlt;
for (re int i=ed;i;i=fa[i]) sum[i]-=dlt;
for (re int i=1;i<=n;++i) ans+=abs(sum[i]);
printf("%d\n",ans);
}
}
namespace even {
int tmp[N],mark[N],w;
inline void work() {
if (s) { puts("-1"); return; }
int top=0;
// DFS 树上两个点是祖先关系
for (re int i=ed;i!=st&&i;i=fa[i])
tmp[++top]=sum[i],mark[i]=1;
sort(tmp+1,tmp+top+1);
if (top&1) w=tmp[(top+1)/2];
else w=(tmp[top/2]+tmp[top/2+1])/2;
int ans=abs(w);
for (re int i=1;i<=n;++i) {
if (mark[i]) ans+=abs(sum[i]-w);
else ans+=abs(sum[i]);
}
printf("%d\n",ans);
}
}
inline void dfs(int u,int f) {
sum[u]=c[u],s+=c[u],fa[u]=f;
for (re int i=head[u];i;i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v; if (v==f) continue;
if (c[v]) {
if (c[u]==c[v]) isodd=1;
st=u,ed=v;
}
else c[v]=-c[u],dfs(v,u),sum[u]+=sum[v];
}
}
inline void work() {
c[1]=1,dfs(1,0);
if (isodd) odd::work();
else even::work();
}
}
int main() {
n=read(),m=read();
for (re int i=1;i<=m;++i) {
int u=read(),v=read();
addEdge(u,v),addEdge(v,u);
}
if (m==n-1) task1::work();
else task2::work();
return 0;
}