[省选联考 2021 A 卷] 支配

给出个有向图。定义受支配集(D_v)表示从(1)出发到(v)必须经过的点。

有一些询问,每次询问加入一条边之后(D_v)变化的个数。

保证(1)可以到达所有点。

(nle 3000,mle 2n,qle 2*10^4)


其实直接套支配树板子就可以得到(O((n+m)qlg n))的做法。

分析支配树的性质:一条在原图的边((u,v)),在支配树上:1. 如果为前向边或横插边,一定有(fa_v=LCA(u,v));3. 为后向边。

考虑现在加入一条边((x,y)),新增的路径要经过((x,y))。如果这是后向边则没有影响,如果是横插边或前向边:记(lca=LCA(x,y))(rt o lca)为必经点。分析:

  1. 如果有路径经过((x,y)),然后经过((w,z))(w)(lca)的子树内,(z)不在(lca)的子树内;由以上的分析可得,(fa_z=LCA(w,z))。显然(LCA(w,z))(lca)的祖先。于是到达(z)之前仍然必经(rt o fa_z),没有影响。
  2. 所以能影响到的点在(lca)子树内。并且如果能到达点(z)(fa_z=lca),因为还是经过了(rt o fa_z),所以也没有变化。因此能影响到的点(z)(lca)子树内,满足(dep_z>dep_{lca}+1)

进一步可以得到算法:从(y)出发遍历原图的边,要求不能经过(dep_z>dep_{lca}+1)的点,遍历到的点数就是答案。

支配树可以(O(nm))预处理,一次询问遍历时间是(O(n+m))

其实后面这个问题也和Day1T3有些相像,用类似的方法做:维护每个点开始能到达哪些点,按照(dep_z)从大往小排序,每次加入点(z),对于起点(s),如果存在边((y,z))满足(s)能到达(y),那么(z)可达;如果(z)可达,从(z)开始往后遍历。能搞到(O(nm))预处理,(O(1))(O(log n))(取决于求LCA时间复杂度)询问。


下面写的是(O(nm+qlg n))的方法。

using namespace std;
#include <bits/stdc++.h>
#define N 3005
#define M 6005
int n,m,Q;
struct EDGE{
	int to;
	EDGE *las;
};
struct Graph{
	EDGE e[M];
	int ne;
	EDGE *last[N];
	void link(int u,int v){
		e[ne]={v,last[u]};
		last[u]=e+ne++;
	}
} G,T,F0,F1;
int vis[N],BZ,p[N];
int anc[N][N],sz[N],fa[N],hs[N],dep[N],top[N];
bool cmp1(int x,int y){return sz[x]<sz[y];}
void BFS(int ban){
	static queue<int> q;
	vis[1]=++BZ;
	q.push(1);
	while (!q.empty()){
		int x=q.front();
		q.pop();
		for (EDGE *ei=G.last[x];ei;ei=ei->las)
			if (ei->to!=ban && vis[ei->to]!=BZ){
				vis[ei->to]=BZ;
				q.push(ei->to);
			}
	}
	for (int i=1;i<=n;++i)
		anc[i][ban]=(vis[i]!=BZ);
}
void buildT(){
	for (int i=1;i<=n;++i)
		anc[i][1]=1;
	for (int i=2;i<=n;++i)
		BFS(i);
	for (int j=1;j<=n;++j)
		for (int i=1;i<=n;++i)
			sz[j]+=anc[i][j];
	for (int i=1;i<=n;++i)
		p[i]=i;
	sort(p+1,p+n+1,cmp1);
	for (int i=1;i<=n;++i)
		for (int j=1;j<i;++j)
			if (anc[p[j]][p[i]] && !fa[p[j]])
				fa[p[j]]=p[i];
	for (int i=2;i<=n;++i)
		T.link(fa[i],i);
	for (int x=1;x<=n;++x)
		for (EDGE *ei=T.last[x];ei;ei=ei->las)
			if (sz[ei->to]>sz[hs[x]])
				hs[x]=ei->to;
	top[1]=1,dep[1]=0;
	for (int i=n;i>=1;--i){
		int x=p[i];
		for (EDGE *ei=T.last[x];ei;ei=ei->las){
			dep[ei->to]=dep[x]+1;
			top[ei->to]=(hs[x]==ei->to?top[x]:ei->to);
		}
	}
}
int LCA(int u,int v){
	while (top[u]!=top[v])
		if (dep[top[u]]>dep[top[v]])
			u=fa[top[u]];
		else
			v=fa[top[v]];
	return dep[u]<dep[v]?u:v;
}
bool cmp2(int x,int y){return dep[x]>dep[y];}
int d[N][N],f[N][N];
void bfs(int v,int t,int d[],Graph &F){
	static queue<int> q;
	q.push(v);
	d[v]=t;
	while (!q.empty()){
		int x=q.front();
		q.pop();
		for (EDGE *ei=F.last[x];ei;ei=ei->las)
			if (!d[ei->to]){
				d[ei->to]=t;
				q.push(ei->to);
			}
	}
}
int query(int x,int y){
	int lca=LCA(x,y);
	if (x==y || lca==fa[y] || lca==y)
		return 0;
	return f[y][dep[lca]+2 +1];
}
int main(){
	freopen("dominator.in","r",stdin);
	freopen("dominator.out","w",stdout);
//	freopen("in.txt","r",stdin);
//	freopen("out.txt","w",stdout);
	scanf("%d%d%d",&n,&m,&Q);
	for (int i=1;i<=m;++i){
		int u,v;
		scanf("%d%d",&u,&v);
		G.link(u,v);
	}
	buildT();
	for (int i=1;i<=n;++i)
		p[i]=i;
	sort(p+1,p+n+1,cmp2);
	++BZ;
	for (int i=1;i<=n;++i){
		int x=p[i];
		d[x][x]=dep[x]+1;
		for (EDGE *ei=F1.last[x];ei;ei=ei->las)
			F0.link(ei->to,x);
		for (EDGE *ei=G.last[x];ei;ei=ei->las)
			if (vis[ei->to]==BZ)
				F0.link(x,ei->to);
			else
				F1.link(ei->to,x);
		for (int s=1;s<=n;++s){
			if (vis[s]!=BZ) continue;
			bool bz=0;
			for (EDGE *ei=F1.last[x];ei && !bz;ei=ei->las)
				if (d[s][ei->to])
					bz=1;
			if (bz)
				bfs(x,dep[x]+1,d[s],F0);
		}
		vis[x]=BZ;
		bfs(x,dep[x]+1,d[x],F0);
	}
	for (int s=1;s<=n;++s){
		for (int i=1;i<=n;++i)
			f[s][d[s][i]]++;
		for (int i=n;i>=1;--i)
			f[s][i]+=f[s][i+1];	
	}
	while (Q--){
		int x,y;
		scanf("%d%d",&x,&y);
		int ans=query(x,y);
		printf("%d
",ans);
	}
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/jz-597/p/14661114.html