[ZJOI2008] 树的统计Count

http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1036

终于调出来了

 
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>

using namespace std;
const int N = 3e4 + 10; 

#define gc getchar()
#define lson jd << 1
#define rson (jd << 1) + 1 
#define INF 1000000000


int n, m, now, Tree_clock;
int ans_max, ans_sum;
int head[N];
int tree[N], bef[N], deep[N], f[N], son[N], size[N], topp[N], data[N];
struct Node{
    int v, nxt;
}G[N * 2];
struct node{
    int l, r;
    int w, max;
}T[N << 2];
char how[10];

inline int read(){
    int x = 0, f = 1; char c = gc;
    while(c < '0' || c > '9'){if(c == '-') f = -1; c = gc;} 
    while(c >= '0' && c <= '9') x = x * 10 + c - '0', c = gc;
    return x * f;
}

inline void add(int u, int v){
    G[++ now].v = v;
    G[now].nxt = head[u];
    head[u] = now;
}

void dfs_find_son(int u, int fa, int dep){
    f[u] = fa;
    deep[u] = dep;
    size[u] = 1;
    for(int i = head[u]; ~ i; i = G[i].nxt){
        int v = G[i].v;
        if(v == fa) continue ;
        dfs_find_son(v, u, dep + 1);
        size[u] += size[v];
        if(!son[u] || size[son[u]] < size[v]) son[u] = v;
    } 
}

void dfs_un_son(int u, int tp){
    topp[u] = tp;
    tree[u] = ++ Tree_clock;
    bef[tree[u]] = u;
    if(!son[u]) return ;
    dfs_un_son(son[u], tp);
    for(int i = head[u]; ~ i; i = G[i].nxt){
        int v = G[i].v;
        if(v != f[u] && v != son[u]) dfs_un_son(v, v);
    }
}

void build_tree(int l, int r, int jd){
    T[jd].l = l;
    T[jd].r = r;
    if(l == r){
        T[jd].w = T[jd].max = data[bef[l]];
        return ;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    build_tree(l, mid, lson);
    build_tree(mid + 1, r, rson);
    T[jd].max = max(T[lson].max, T[rson].max);
    T[jd].w = T[lson].w + T[rson].w;
}

void Sec_G(int l, int r, int jd, int x, int yj){
    if(l == r){
        T[jd].w += yj;
        T[jd].max += yj;
        return ;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(x <= mid) Sec_G(l, mid, lson, x, yj);
    else Sec_G(mid + 1, r, rson, x, yj);
    T[jd].max = max(T[lson].max, T[rson].max);
    T[jd].w = T[lson].w + T[rson].w;
}

void ask_max(int l, int r, int jd, int x, int y){
    if(x <= l && r <= y){
        ans_max = max(ans_max, T[jd].max);
        return ;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(x <= mid) ask_max(l, mid, lson, x, y);
    if(y > mid) ask_max(mid + 1, r, rson, x, y);
    T[jd].max = max(T[lson].max, T[rson].max);
    T[jd].w = T[lson].w + T[rson].w;
}

void ask_sum(int l, int r, int jd, int x, int y){
    if(x <= l && r <= y){
        ans_sum += T[jd].w;
        return ;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(x <= mid) ask_sum(l, mid, lson, x, y);
    if(y > mid) ask_sum(mid + 1, r, rson, x, y);
    T[jd].max = max(T[lson].max, T[rson].max);
    T[jd].w = T[lson].w + T[rson].w;
}

int find_max(int x, int y){
    int tp1 = topp[x], tp2 = topp[y];
    int ans = - INF;
    while(tp1 != tp2){
        if(deep[tp1] < deep[tp2]) swap(x, y), swap(tp1, tp2);
        ans_max = - INF;
        ask_max(1, n, 1, tree[tp1], tree[x]);
        ans = max(ans, ans_max);
        x = f[tp1];
        tp1 = topp[x];
    }
    ans_max = - INF;
    deep[x] > deep[y] ? ask_max(1, n, 1, tree[y], tree[x]) : ask_max(1, n, 1, tree[x], tree[y]);
    ans = max(ans, ans_max);
    return ans;
}

int find_sum(int x, int y){
    int tp1 = topp[x], tp2 = topp[y]; 
    int ans = 0;
    while(tp1 != tp2){
        if(deep[tp1] < deep[tp2]) swap(x, y), swap(tp1, tp2);
        ans_sum = 0;
        ask_sum(1, n, 1, tree[tp1], tree[x]);
        ans += ans_sum;
        x = f[tp1];
        tp1 = topp[x];
    }
    ans_sum = 0;
    deep[x] > deep[y] ? ask_sum(1, n, 1, tree[y], tree[x]) : ask_sum(1, n, 1, tree[x], tree[y]);
    ans += ans_sum;
    return ans;
}

int main()
{
    n = read();
    for(int i = 0; i <= n; i ++) head[i] = -1;
    for(int i = 1; i < n; i ++){
        int u, v;
        u = read(); v = read();
        add(u, v);
        add(v, u);
    }
    for(int i = 1; i <= n; i ++) data[i] = read();
    dfs_find_son(1, 0, 1); 
    dfs_un_son(1, 1);
    build_tree(1, n, 1);
    m = read();
    while(m --){
        int x, y; 
        scanf("%s", how); x = read(); y = read();
        if(how[0] == 'C'){
            Sec_G(1, n, 1, tree[x], y - data[x]);
            data[x] = y;
        }
        else if(how[1] == 'M') printf("%d
", find_max(x, y));
        else printf("%d
", find_sum(x, y));
    }
    return 0;
}
/*

*/

加深一下理解

(树剖--将树转化成链,用数据结构维护转化成的链)--  <代码长度与思维难度不成正比的算法>

树剖的代码还是不难理解的

首先给出一棵树

(上面的例题)

输入的第一行为一个整数n,表示节点的个数。接下来n – 1行,每行2个整数a和b,表示节点a和节点b之间有
一条边相连。接下来n行,每行一个整数,第i行的整数wi表示节点i的权值。接下来1行,为一个整数q,表示操作
的总数。接下来q行,每行一个操作,以“CHANGE u t”或者“QMAX u v”或者“QSUM u v”的形式给出。 
对于100%的数据,保证1<=n<=30000,0<=q<=200000;中途操作中保证每个节点的权值w在-30000到30000之间。

12
1 2
1 3
1 4
2 6
2 5
6 11
6 12
3 7
4 8
4 9
4 10
9 13
13 14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
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在树上进行许多操作,这道题

将树上的某点的权值进行变化,求树上两点间的权值的和

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

树链剖分就是见树上的所有点(或边)按照某种顺序存入一种数据结构,(这里用线段树),这样就转换成了一条链上的问题

当然,关于这个它有两个重要的性质:

(1)轻边(u,v)中,size(v)<=size(u/2)

(2)从根到某一点的路径上,不超过logn条轻边和不超过logn条重路径。

如果是两次dfs,那么第一次dfs就是找重边,也就是记录下所有的重边。

然后第二次dfs就是连接重边形成重链,具体过程就是:以根节点为起点,沿着重边向下拓展,拉成重链,不在当前重链上的节

点,都以该节点为起点向下重新拉一条重链。(这个比较好理解)

几个概念:

重儿子:一个节点的儿子中儿子最多的节点(下图绿色的边为重边,重边的点就是重儿子<貌似不严谨>)

重边:up(图中绿色的边)

重链:几条重边相连

然而这种顺序是重要的,不然会起副作用的

顺序就是:从根dfs先遍历重儿子的顺序

下图每个节点在树中的编号分比为:1-10-8-2-14-11-9-7-3-6-13-12-4-5 (节点旁边的红色数字)

可以发现一条重链上的点在线段树中的编号是相连的,由此可以想到当处理一种操作时,每遇到一条链(图中绿色的边相连构成的),我们就可以

整体操作,这样就可以大大提高效率

比如当查询连接12-14节点的路径上点的编号的最大值

当遇到14节点时,我们可以先查询1-14号节点的最大值,因为1-14号节点之间的点的编号一定是相连的,所以这里相当于

线段树的区间查询操作,查询线段树区间1-14的最大值,复杂度是log级别。

那如何记录1号节点和14号节点之间的关系呢??

先看定义的几个变量

size[i] 表示i号节点的儿子数量,也就是i号节点的重量

son[i] 记录i号节点的重儿子

deep[i] 表示i号节点的深度

top[i] 记录i号节点所在的链的深度最小的节点是谁,这样就可以解决确定1号节点和14号节点之间关系的问题top[14] = 1;

f[i] 表示i号节点的父亲是谁

说到这里,接着上面的例子,之前求出了1-14这条链上的最大值,接下来我们令x(当前节点,在上面的例子中就是14号)= f[top[x]]

就是令当前节点为当前节点所在的链的头节点(深度最小)的父亲,然后继续跳

注意,当我们每次要求两个节点之间路径上的最大值时,向上跳的总要是深度更大的那个

像上面的例子,我们先在两个点分别跳到了12和0,这个0是因为当14号变为当前节点所在的链的头节点(深度最小)的父亲时

成了0,那么接下来只有12号节点去跳,当12号节点也跳到0号节点时,我们就求出了answer

那么解决这个问题的过程就是

  当两点不在一条重链上时,我们分开跳,当在一条重链上时,只需一次线段树去检查询

求两点间的权值的和与求最大值是一样的

方便理解这个图的节点编号和权值是相等的。

树剖还有操作呢。。。。

原文地址:https://www.cnblogs.com/shandongs1/p/7896217.html