启发式合并复习

T1 永无乡

初做:2017.3.8

http://www.cnblogs.com/TheRoadToTheGold/p/6520714.html

现在:2017.3.30

大约2个半小时

许多点,点有点权,2个操作:连边、询问与某个点相连的点权的k值

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define N 100001
using namespace std;
int n,m,tot,cnt,fa[N];
int sum[N*20],lc[N*20],rc[N*20],root[N];
int key[N],hashh[N];
int find(int i) { return fa[i]==i ? i: fa[i]=find(fa[i]); }
void insert(int & now,int l,int r,int w)
{
    if(!now) now=++cnt;
    sum[now]++;
    if(l==r) return;
    int mid=l+r>>1;
    if(w<=mid) insert(lc[now],l,mid,w);
    else insert(rc[now],mid+1,r,w);
}
int query(int now,int l,int r,int w)
{
    if(l==r) return hashh[l];
    int mid=l+r>>1;
    if(w<=sum[lc[now]]) return query(lc[now],l,mid,w);
    else return query(rc[now],mid+1,r,w-sum[lc[now]]);
}
int unionn(int x,int y)
{
    if(!x) return y;
    if(!y) return x;
    lc[x]=unionn(lc[x],lc[y]);
    rc[x]=unionn(rc[x],rc[y]);
    sum[x]=sum[lc[x]]+sum[rc[x]];
    return x;
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m); 
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%d",&key[i]);
        fa[i]=i;
        hashh[key[i]]=i;
    }
    int x,y,r1,r2;
    while(m--)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        r1=find(x);r2=find(y);
        if(r1!=r2) fa[r2]=r1;
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
     insert(root[find(i)],1,n,key[i]);
    scanf("%d",&m);
    char c[1];
    while(m--)
    {
        scanf("%s%d%d",c,&x,&y);
        if(c[0]=='B')
        {
            r1=find(x);r2=find(y);
            if(r1!=r2)
            {
                fa[r2]=r1;
                unionn(root[r1],root[r2]);
            }
        }
        else
        {
            x=find(x);
            if(y>sum[root[x]]) printf("-1
");
            else printf("%d
",query(root[x],1,n,y));
        }
    }
}
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首先,自恃做过一遍不读完题,上来写了一个离散化点权

题目中写着点权1——n,所以不用离散化

顺手写的错误:

if(r1!=r2)
{
    fa[r2]=r1;
    unionn(r1,r2);
}

应该是

    unionn(root[r1],root[r2]);

并查集写太熟了,以后注意思考

本质错误:合并

错误合并1:

void unionn(int & x,int y)
{
    if(!y) return;
    if(!x) x=++cnt;
    sum[x]+=sum[y];
    unionn(lc[x],lc[y]);
    unionn(rc[x],rc[y]);
}

把y合并到x上,如果y为0,那么自y一下都不用合并,

如果x为0,建立新的x

分析:合并思路正确,代码也正确,但做了大量无用的合并

如果x为0,新建一系列节点,这些节点完全等于y以下的节点,所以与y公用即可

错误合并2:

void unionn(int & x,int y)
{
    if(!y) return;
    if(!x) x=y;
    else sum[x]+=sum[y];
    unionn(lc[x],lc[y]);
    unionn(rc[x],rc[y]);
}

思路错误,错误原因还不清楚

正确合并:

int unionn(int x,int y)
{
    if(!x) return y;
    if(!y) return x;
    lc[x]=unionn(lc[x],lc[y]);
    rc[x]=unionn(rc[x],rc[y]);
    sum[x]=sum[lc[x]]+sum[rc[x]];
    return x;
}

自底向上的合并,公用节点

恕我无能,splay的没调出来

T2 森林

初做:2017.3.9 http://www.cnblogs.com/TheRoadToTheGold/p/6524904.html

现在:2017.3.31 第一遍就没写出来

给出一些点,点有点权,这些点构成一个森林。

有两种操作:连接点x和点y, 询问x和y路径上的k值

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define N 80001
using namespace std;
int n,m,t,tot,ans,cnt;
int key[N],hash[N],F[N];
int ancestor[N][18];
int siz[N],deep[N];
int sum[N*200],lc[N*200],rc[N*200],root[N];
int front[N],next[N*4],to[N*4],tt;
void add(int u,int v)
{
    to[++tt]=v; next[tt]=front[u]; front[u]=tt;
}
int find(int i) {return F[i]==i ? i:F[i]=find(F[i]);}
void discrete()
{
    sort(hash+1,hash+n+1);
    tot=unique(hash+1,hash+n+1)-(hash+1);
    for(int i=1;i<=n;i++) key[i]=lower_bound(hash+1,hash+n+1,key[i])-hash;
}
void insert(int pre,int &now,int l,int r,int w)
{
    now=++cnt;
    sum[now]=sum[pre]+1;
    if(l==r) return;
    int mid=l+r>>1;
    if(w<=mid) 
    {
        insert(lc[pre],lc[now],l,mid,w);
        rc[now]=rc[pre];
    }
    else
    {
        insert(rc[pre],rc[now],mid+1,r,w);
        lc[now]=lc[pre];
    }
}
void dfs(int x)
{
    insert(root[ancestor[x][0]],root[x],1,tot,key[x]);
    for(int i=front[x];i;i=next[i])
    {
        if(to[i]==ancestor[x][0]) continue;
        ancestor[to[i]][0]=x;
        deep[to[i]]=deep[x]+1;
        dfs(to[i]);
    }
}
void query(int x,int y,int lca,int flca,int l,int r,int k)
{
    if(l==r) {ans=hash[l];return;}
    int mid=l+r>>1,tmp=sum[lc[x]]+sum[lc[y]]-sum[lc[lca]]-sum[lc[flca]];
    if(k<=tmp) query(lc[x],lc[y],lc[lca],lc[flca],l,mid,k);
    else query(rc[x],rc[y],rc[lca],rc[flca],mid+1,r,k-tmp);
}
void pre_lca()
{
    for(int i=1,k=2;i<=17;i++,k*=2)
     for(int j=1;j<=n;j++)
      ancestor[j][i]=ancestor[ancestor[j][i-1]][i-1];
}
int getsame(int x,int y)
{
    for(int i=0;i<=17;i++)
     if(y&(1<<i)) x=ancestor[x][i];
    return x;
}
int getlca(int x,int y)
{
    if(deep[x]<deep[y]) swap(x,y);
    x=getsame(x,deep[x]-deep[y]);
    if(x==y) return x;
    for(int i=17;i>=0;i--)
     if(ancestor[x][i]!=ancestor[y][i])
      {
           x=ancestor[x][i];y=ancestor[y][i];
      }
    return ancestor[x][0];
}
void unionn(int x,int y)
{
    ancestor[y][0]=x;deep[y]=deep[x]+1;
    insert(root[x],root[y],1,tot,key[y]);
    for(int i=1;i<=17;i++) ancestor[y][i]=ancestor[ancestor[y][i-1]][i-1];
    for(int i=front[y];i;i=next[i])
        if(to[i]!=ancestor[y][0]) unionn(y,to[i]);
}
int main()
{
    scanf("%d",&t);
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&t);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&key[i]),hash[i]=key[i],F[i]=i,siz[i]=1;
    discrete();
    int x,y,z,r1,r2;
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        r1=find(x);r2=find(y);
        if(r1==r2)  continue;
        F[r1]=r2;siz[r2]+=siz[r1];
        add(x,y);add(y,x);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++) if(!ancestor[i][0]) dfs(i);
    pre_lca();
    char c[5];int s1,s2,lca;
    for(int i=1;i<=t;i++)
    {
        scanf("%s",c);
        if(c[0]=='L')
        {
            scanf("%d%d",&x,&y);
            x^=ans; y^=ans;
            r1=find(x);r2=find(y);
            if(r1==r2) continue;
            s1=siz[r1];s2=siz[r2];
            if(s1<s2) swap(r1,r2),swap(x,y);
            F[r2]=r1;siz[r1]+=siz[r2];
            add(x,y);add(y,x);
            unionn(x,y);
        }
        else
        {
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
            x^=ans; y^=ans; z^=ans;
            lca=getlca(x,y);
            query(root[x],root[y],root[lca],root[ancestor[lca][0]],1,tot,z);
            printf("%d
",ans);
        }
    }
}
View Code

树上k值,主席树

由于要询问路径上的k值,所以并查集和主席树是相对独立的

因为路径压缩之后的并查集不能维护父子关系

并查集的作用仅仅是指示 要合并的 两棵树的大小,决定谁合并到谁

再就是动态维护lca比较棘手:

每合并2个点,都要更改一个点的lca。另y的ancestor[y][0]=x,然后倍增(利用ancestor[x][])

得到一对点的lca:

先让深的点跳到与浅的点深度相同的位置,然后一起往上跳

小结:

线段树的启发式合并,仅仅涉及数量关系,对应位置的节点直接相加,所以他不能解决路径上的问题

也就是不需要维护形态

并查集的祖先节点与线段树合并的根节点是相对应的

对于开始就相连的点,并查集维护祖先节点,插点的时候直接插到祖先节点的那颗树里即可

主席树的启发式合并,可以通过lca维护数的形态,解决路径上的问题,

合并的时候要打散其中一颗树,(直接无视这棵树),

重新以y为根节点,组织与y相连的所有节点,插到另一颗树里(链表存储双向边,从y开始递归即可)

对于开始就相连的点,连边即可

然后以dfs序插入所有节点,顺带维护信息

原文地址:https://www.cnblogs.com/TheRoadToTheGold/p/6648986.html