树链剖分讲解与应用 && BZOJ 1036 [ZJOI2008]树的统计Count

    xiaoxiao2021-03-25  94

    树链剖分算是一个应用比较广泛而且比较好实现的一种方法,其大体思想主要是把树链分成轻链和重链,这样既可以套用数据结构也可以求LCA。

    首先定义 重儿子和轻儿子,对于一个非叶子节点,它的所有儿子中子树大小最大的即为重儿子,其余的为轻儿子。

    我们可以用一次dfs来求出所有的重儿子,重儿子连成的树链即为重链,其余的为轻链,可以证明所有的重链不超过logn条。

    对于每个节点还要维护其深度大小…之后需要…

    求重儿子代码

    void dfs1(int u,int deep,int fath) { dep[u]=deep;siz[u]=1;fa[u]=fath; for(int i=0;i<f[u].size();i++) { int v=f[u][i]; if(v==fath) continue; dfs1(v,deep+1,u); siz[u]+=siz[v]; if(siz[son[u]]<siz[v]) son[u]=v; } }

    之后将重儿子连成重链,top数组记录着当前结点所在重链的顶端结点。 并将节点编号便于在线段树上维护。

    void dfs2(int u,int tp) { top[u]=tp; id[u]=++cnt; dfth[cnt]=u; if(son[u]) dfs2(son[u],tp); for(int i=0;i<f[u].size();i++) { int v=f[u][i]; if(v==fa[u]||v==son[u]) continue; dfs2(v,v); } }

    这样连下来,每个重链的编号都是连续的,可以用线段树等数据结构维护。

    下为BZOJ 1036的代码

    #include<cstdio> #include<iostream> #include<vector> using namespace std; const int maxn=2011010; vector<int> f[maxn]; int val[maxn],dep[maxn],siz[maxn],son[maxn],id[maxn],top[maxn],fa[maxn]; int x,y,cnt; int T_sum[maxn<<2],T_max[maxn<<2],dfth[maxn]; int query_sum(int rt,int l,int r,int x,int y) { if(x<=l&&y>=r) { return T_sum[rt]; } int mid=(l+r)>>1; if(y<=mid) return query_sum(rt<<1,l,mid,x,y); if(x>mid) return query_sum(rt<<1|1,mid+1,r,x,y); return query_sum(rt<<1,l,mid,x,y)+query_sum(rt<<1|1,mid+1,r,x,y); } int query_max(int rt,int l,int r,int x,int y) { if(x<=l&&y>=r) { return T_max[rt]; } int mid=(l+r)>>1; if(y<=mid) return query_max(rt<<1,l,mid,x,y); if(x>mid) return query_max(rt<<1|1,mid+1,r,x,y); return max(query_max(rt<<1,l,mid,x,y),query_max(rt<<1|1,mid+1,r,x,y)); } void dfs1(int u,int deep,int fath) { dep[u]=deep; siz[u]=1; fa[u]=fath; for(int i=0;i<f[u].size();i++) { int v=f[u][i]; if(v==fath) continue; dfs1(v,deep+1,u); siz[u]+=siz[v]; if(siz[son[u]]<siz[v]) son[u]=v; } } void dfs2(int u,int tp) { top[u]=tp; id[u]=++cnt; dfth[cnt]=u; if(son[u]) dfs2(son[u],tp); for(int i=0;i<f[u].size();i++) { int v=f[u][i]; if(v==fa[u]||v==son[u]) continue; dfs2(v,v); } } int get_sum(int u,int v) { int sum=0; int x=top[u],y=top[v]; while(x!=y) { if(dep[x]<dep[y]) { swap(u,v);swap(x,y); } sum+=query_sum(1,1,cnt,id[x],id[u]); u=fa[x];x=top[u]; } if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v); return sum+query_sum(1,1,cnt,id[u],id[v]); } int get_max(int u,int v) { int ans=-200000000; int x=top[u],y=top[v]; while(x!=y) { if(dep[x]<dep[y]) { swap(u,v);swap(x,y); } ans=max(ans,query_max(1,1,cnt,id[x],id[u])); u=fa[x];x=top[u]; } if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v); return max(ans,query_max(1,1,cnt,id[u],id[v])); } void build(int rt,int l,int r) { if(l==r) { T_max[rt]=T_sum[rt]=val[dfth[l]]; return; } int mid=(l+r)>>1; build(rt<<1,l,mid); build(rt<<1|1,mid+1,r); T_max[rt]=max(T_max[rt<<1],T_max[rt<<1|1]); T_sum[rt]=T_sum[rt<<1]+T_sum[rt<<1|1]; } void query_change(int rt,int l,int r,int x,int val) { if(l==r) { T_max[rt]=T_sum[rt]=val; return; } int mid=(l+r)>>1; if(x<=mid) query_change(rt<<1,l,mid,x,val); else query_change(rt<<1|1,mid+1,r,x,val); T_max[rt]=max(T_max[rt<<1],T_max[rt<<1|1]); T_sum[rt]=T_sum[rt<<1]+T_sum[rt<<1|1]; } int main() { int n; scanf("%d",&n); for(int i=1;i<n;i++) { scanf("%d%d",&x,&y); f[x].push_back(y); f[y].push_back(x); } for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&val[i]); dfs1(1,0,1); dfs2(1,1); build(1,1,cnt); int z;char c[10]; scanf("%d",&z); for(int i=1;i<=z;i++) { scanf("%s",c); if(c[0]=='C') { scanf("%d%d",&x,&y); query_change(1,1,cnt,id[x],y); } if(c[0]=='Q') { if(c[1]=='S') { scanf("%d%d",&x,&y); printf("%d\n",get_sum(x,y)); } if(c[1]=='M') { scanf("%d%d",&x,&y); printf("%d\n",get_max(x,y)); } } } return 0; }

    不喜欢vector的同学可以选择邻接表QAQ

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