典型90問 003 Longest Circular Road（★4）

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static string InputPattern = "InputX";

    static List<string> GetInputList()
    {
        var WillReturn = new List<string>();

        if (InputPattern == "Input1") {
            WillReturn.Add("3");
            WillReturn.Add("1 2");
            WillReturn.Add("2 3");
            //3
        }
        else if (InputPattern == "Input2") {
            WillReturn.Add("5");
            WillReturn.Add("1 2");
            WillReturn.Add("2 3");
            WillReturn.Add("3 4");
            WillReturn.Add("3 5");
            //4
        }
        else if (InputPattern == "Input3") {
            WillReturn.Add("10");
            WillReturn.Add("1 2");
            WillReturn.Add("1 3");
            WillReturn.Add("2 4");
            WillReturn.Add("4 5");
            WillReturn.Add("4 6");
            WillReturn.Add("3 7");
            WillReturn.Add("7 8");
            WillReturn.Add("8 9");
            WillReturn.Add("8 10");
            //8
        }
        else if (InputPattern == "Input4") {
            WillReturn.Add("31");
            WillReturn.Add("1 2");
            WillReturn.Add("1 3");
            WillReturn.Add("2 4");
            WillReturn.Add("2 5");
            WillReturn.Add("3 6");
            WillReturn.Add("3 7");
            WillReturn.Add("4 8");
            WillReturn.Add("4 9");
            WillReturn.Add("5 10");
            WillReturn.Add("5 11");
            WillReturn.Add("6 12");
            WillReturn.Add("6 13");
            WillReturn.Add("7 14");
            WillReturn.Add("7 15");
            WillReturn.Add("8 16");
            WillReturn.Add("8 17");
            WillReturn.Add("9 18");
            WillReturn.Add("9 19");
            WillReturn.Add("10 20");
            WillReturn.Add("10 21");
            WillReturn.Add("11 22");
            WillReturn.Add("11 23");
            WillReturn.Add("12 24");
            WillReturn.Add("12 25");
            WillReturn.Add("13 26");
            WillReturn.Add("13 27");
            WillReturn.Add("14 28");
            WillReturn.Add("14 29");
            WillReturn.Add("15 30");
            WillReturn.Add("15 31");
            //9
        }
        else {
            string wkStr;
            while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
        }
        return WillReturn;
    }


    static int mN;

    // 隣接リスト
    static Dictionary<int, List<int>> mToNodeListDict = new Dictionary<int, List<int>>();

    static void Main()
    {
        List<string> InputList = GetInputList();

        int[] wkArr = { };
        Action<string> SplitAct = pStr =>
            wkArr = pStr.Split(' ').Select(pX => int.Parse(pX)).ToArray();

        SplitAct(InputList[0]);
        mN = wkArr[0];

        foreach (string EachStr in InputList.Skip(1).Take(mN - 1)) {
            SplitAct(EachStr);
            int FromNode = wkArr[0];
            int ToNode = wkArr[1];

            if (mToNodeListDict.ContainsKey(FromNode) == false) {
                mToNodeListDict[FromNode] = new List<int>();
            }
            if (mToNodeListDict.ContainsKey(ToNode) == false) {
                mToNodeListDict[ToNode] = new List<int>();
            }
            mToNodeListDict[FromNode].Add(ToNode);
            mToNodeListDict[ToNode].Add(FromNode);
        }

        int LeafNode1, Distance1;
        ExecBFS(1, out LeafNode1, out Distance1);

        int LeafNode2, Distance2;
        ExecBFS(LeafNode1, out LeafNode2, out Distance2);
        Console.WriteLine(Distance2 + 1);
    }

    struct JyoutaiDef
    {
        internal int CurrNode;
        internal int Distance;
    }

    // 開始ノードを引数として、一番遠い葉ノードと距離を設定
    static void ExecBFS(int pStaNode, out int pLeafNode, out int pDistance)
    {
        pLeafNode = pDistance = -1;

        var Que = new Queue<JyoutaiDef>();
        JyoutaiDef WillEnqueue;
        WillEnqueue.CurrNode = pStaNode;
        WillEnqueue.Distance = 0;
        Que.Enqueue(WillEnqueue);

        var VisitedSet = new HashSet<int>();
        VisitedSet.Add(pStaNode);
        while (Que.Count > 0) {
            JyoutaiDef Dequeued = Que.Dequeue();
            pLeafNode = Dequeued.CurrNode;
            pDistance = Dequeued.Distance;

            if (mToNodeListDict.ContainsKey(Dequeued.CurrNode)) {
                foreach (int EachToNode in mToNodeListDict[Dequeued.CurrNode]) {
                    if (VisitedSet.Add(EachToNode)) {
                        WillEnqueue.CurrNode = EachToNode;
                        WillEnqueue.Distance = Dequeued.Distance + 1;
                        Que.Enqueue(WillEnqueue);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

解説

木の直径の長さから解を求めることができます。