【模板】LCT

(LCT) 是解决动态树问题的一种强力的数据结构,这种数据结构维护的是由若干 (splay) 节点构成的森林。
(LCT) 结构中采用了实链剖分的策略,即:将树边划分为实边和虚边,其中实边指的是 (splay) 节点通过节点中儿子指针相连的边,虚边指的是通过父节点指针相连的边。实边所构成的所有点在同一棵 (splay) 中,虚边连接不同的 (splay)。这样,就将原树的边集划分到了若干 (splay) 中。
对于 (LCT) 来说,需要明确一些概念,如下:

  • 原树本身可能不连通,即:真正的树本身就是一个森林。
  • (splay) 维护的是每一个联通块中的树的路径
  • (access) 操作的作用是使得当前节点与当前联通块的根节点在同一棵 (splay)
  • (find\_root) 操作是找到当前节点所在的联通块中根节点的编号
  • 单点修改值时,需要将被修改节点旋转到所在 (splay) 的根节点,否则需要像线段树一样修改一条链。
#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

struct node {
	node *l, *r, *p;
	int val, sum, rev;
	node(int _val) : val(_val), sum(_val) {
		l = r = p = NULL;
		rev = 0;	
	}
	void unsafe_reverse() {
		swap(l, r);
		rev ^= 1;
	}
	void pull() {
		sum = val;
		if (l != NULL) {
			l->p = this;
			sum ^= l->sum;
		}
		if (r != NULL) {
			r->p = this;
			sum ^= r->sum;
		}
	}
	void push() {
		if (rev) {
			if (l != NULL) {
				l->unsafe_reverse();
			}
			if (r != NULL) {
				r->unsafe_reverse();
			}
			rev = 0;
		}
	}
};
bool is_root(node *v) {
	return v->p == NULL || (v->p->l != v && v->p->r != v);
}
void rotate(node *v) {
	node *u = v->p;
	assert(u != NULL);
	v->p = u->p;
	if (v->p != NULL) {
		if (v->p->l == u) {
			v->p->l = v;
		}
		if (v->p->r == u) {
			v->p->r = v;
		}
	}
	if (v == u->r) {
		u->r = v->l;
		v->l = u;
	}
	if (v == u->l) {
		u->l = v->r;
		v->r = u;
	}
	u->pull();
	v->pull();
}
void deal_with_push(node *v) {
	static stack<node*> stk;
	while (1) {
		stk.push(v);
		if (is_root(v)) {
			break;
		}
		v = v->p;
	}
	while (!stk.empty()) {
		stk.top()->push();
		stk.pop();
	}
}
void splay(node *v) {
	deal_with_push(v);
	while (!is_root(v)) {
		node *u = v->p;
		if (!is_root(u)) {
			if ((v == u->l) ^ (u == u->p->l)) {
				rotate(v);
			} else {
				rotate(u);
			}
		}
		rotate(v);
	}
}
void access(node *v) {
	node *u = NULL;
	while (v != NULL) {
		splay(v);
		v->r = u;
		v->pull();
		u = v;
		v = v->p;
	}
}
void make_root(node *v) {
	access(v);
	splay(v);
	v->unsafe_reverse();
}
node* find_root(node *v) {
	access(v);
	splay(v);
	while (v->l != NULL) {
		v->push();
		v = v->l;
	}
	splay(v);
	return v;
}
void split(node *v, node *u) {
	make_root(v);
	access(u);
	splay(u);
}
void link(node *v, node *u) {
	if (find_root(v) == find_root(u)) {
		return;
	}
	make_root(v);
	v->p = u;
}
void cut(node *v, node *u) {
	make_root(v);
	if (find_root(u) == v && u->p == v && u->l == NULL) {
		u->p = v->r = NULL;
		v->pull();
	}
}

int main() {
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0), cout.tie(0);
	int n, m;
	cin >> n >> m;
	vector<node*> t(n + 1);
	for (int i = 1, val; i <= n; i++) {
		cin >> val;
		t[i] = new node(val);
	}
	while (m--) {
		int opt, x, y;
		cin >> opt >> x >> y;
		if (opt == 0) {
			split(t[x], t[y]);
			cout << t[y]->sum << endl;
		}
		if (opt == 1) {
			link(t[x], t[y]);
		}
		if (opt == 2) {
			cut(t[x], t[y]);
		}
		if (opt == 3) {
			splay(t[x]);
			t[x]->val = y;
			t[x]->pull();
		}
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		delete t[i];
	}
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/wzj-xhjbk/p/11546219.html