Tree bzoj 1468

本文介绍了一种解决树上两点间距离问题的高效算法——点分治。通过寻找树的重心并进行DFS搜索,该算法能找出所有点对中距离小于等于给定阈值K的组合数。

题目

给你一棵TREE,以及这棵树上边的距离.问有多少对点它们两者间的距离小于等于K

分析

点分治
我们找到树的重心,然后dfs,求出每个点到root的距离deep,然后对deep排序,扫描哪些点对是符合的。
但是,点分治要求处理的路径是经过root,所以如果一条路径是在同一个子树之内的就不符合要求,所以还要对子树dfs一下,然后去重。
接下来处理好root后,就可以处理其他连通块了,即递归其子树。

code

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<string>
#include<cmath>

using namespace std;

const int maxn=50000+10;
const int INF=1e9;

struct arr{
    int x,y;
    int w;
    int next;
    int flag;
}edge[maxn*2];
int ls[maxn];
int edge_m;

long long ans;

int n,k;

bool done[maxn];

void add(int x,int y,int w)
{
    edge[++edge_m]=(arr){x,y,w,ls[x]},ls[x]=edge_m;
    edge[++edge_m]=(arr){y,x,w,ls[y]},ls[y]=edge_m;
}

int sz[maxn];
int f[maxn];
int rt,size;

void getrt(int x,int fa)
{
    sz[x]=1;
    f[x]=0;
    for(int i=ls[x];i;i=edge[i].next)
    {
        int u=edge[i].y;
        if(u==fa||done[u]) continue;
        getrt(u,x);
        sz[x]+=sz[u];
        f[x]=max(f[x],sz[u]);
    }
    f[x]=max(f[x],size-sz[x]);
    if(f[x]<f[rt]) rt=x;
}

int dis[maxn];  
int tot=0;

void dfs(int x,int r)
{
    sz[x]=1;
    int xx=tot;
    for (int i=ls[x];i;i=edge[i].next)
    {
        if (done[edge[i].y]) continue;
        if (edge[i].y==r) continue;
        dis[++tot]=0;
        dis[tot]=dis[xx]+edge[i].w;
        dfs(edge[i].y,x);
        sz[x]+=sz[edge[i].y];
    }
}

int cale(int x,int cost)
{
    tot=1;
    dis[tot]=cost;
    dfs(x,0);
    sort(dis+1,dis+tot+1);
    int l=1,r=tot,sum=0;
    while (l<r)
    {
        if (dis[l]+dis[r]<=k)
        {
            sum+=r-l;
            l++;
        }
        else r--;
    }
    return sum;
}

int work(int x)
{
    done[x]=1;
    ans+=cale(x,0);
    for (int i=ls[x];i;i=edge[i].next)
    {
        if (done[edge[i].y]) continue;
        ans-=cale(edge[i].y,edge[i].w);
        size=sz[edge[i].y];
        getrt(edge[i].y,rt=0);
        work(rt);
    }
}

int main()
{
    while (~scanf("%d",&n))
    {
        memset(ls,0,sizeof(ls));
        memset(edge,0,sizeof(edge));
        memset(done,0,sizeof(done));
        memset(sz,0,sizeof(sz));
        memset(f,0,sizeof(f));
        edge_m=0;

        for (int i=1;i<n;i++)
        {
            int x,y,w;
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&w);
            add(x,y,w);
        }
        scanf("%d",&k);
        f[0]=1e9;
        ans=0;
        getrt(1,rt=0);
        work(rt);
        printf("%d",ans);
    }
}
BZOJ 3306 是一道与树相关的编程挑战题,涉及动态维护一棵树的某些性质,并支持修改操作。题目通常要求处理以下两种操作: 1. **修改节点权值**:将某个节点的权值进行更新。 2. **查询子树中的最小值**:给定一个节点作为根,求其子树中所有节点权值的最小值。 ### 解题思路 为了解决此类问题,需要高效的树结构维护方法。以下是常用的解题策略: #### 树链剖分(Heavy-Light Decomposition) 树链剖分是一种将树结构转化为线性序列的技术,通过这种方式可以使用线段树等数据结构来高效处理区间查询和单点更新操作。具体步骤包括: - 对树进行轻重链划分,使得每个节点到根路径上的边被分成若干个连续的块。 - 使用线段树或树状数组来维护这些连续块的信息,例如最小值、最大值或总和。 #### DFS 序列 + 线段树 另一种常见的方法是利用深度优先搜索(DFS)遍历树,并记录每个节点进入和离开的时间戳。这样可以将每个子树表示为一个连续的区间。随后,使用线段树来维护这个线性序列的最小值信息: - 在预处理阶段,通过 DFS 遍历树并记录每个节点的入栈时间和出栈时间。 - 子树的范围可以通过入栈时间确定,即从该节点的入栈时间到出栈时间之间的所有节点都属于该子树。 - 使用线段树维护区间最小值,支持快速查询和更新操作[^1]。 #### 示例代码 以下是一个简单的线段树实现用于维护最小值的例子: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 250000 + 10; int n, m; int val[MAXN]; vector<int> G[MAXN]; int in_time[MAXN], out_time[MAXN], dfs_clock; void dfs(int u, int fa) { in_time[u] = ++dfs_clock; for (int v : G[u]) { if (v != fa) { dfs(v, u); } } out_time[u] = dfs_clock; } struct SegmentTree { int tree[MAXN << 2]; void build(int node, int l, int r) { if (l == r) { tree[node] = val[l]; return; } int mid = (l + r) / 2; build(node * 2, l, mid); build(node * 2 + 1, mid + 1, r); tree[node] = min(tree[node * 2], tree[node * 2 + 1]); } void update(int node, int l, int r, int pos, int value) { if (l == r) { tree[node] = value; return; } int mid = (l + r) / 2; if (pos <= mid) { update(node * 2, l, mid, pos, value); } else { update(node * 2 + 1, mid + 1, r, pos, value); } tree[node] = min(tree[node * 2], tree[node * 2 + 1]); } int query(int node, int l, int r, int ql, int qr) { if (ql > r || qr < l) return INT_MAX; if (ql <= l && r <= qr) return tree[node]; int mid = (l + r) / 2; return min(query(node * 2, l, mid, ql, qr), query(node * 2 + 1, mid + 1, r, ql, qr)); } } st; int main() { scanf("%d%d", &n, &m); for (int i = 1; i <= n; ++i) { scanf("%d", &val[i]); } for (int i = 1; i < n; ++i) { int u, v; scanf("%d%d", &u, &v); G[u].push_back(v); G[v].push_back(u); } dfs(1, -1); for (int i = 1; i <= n; ++i) { val[in_time[i]] = val[i]; } st.build(1, 1, n); while (m--) { int op, x; scanf("%d%d", &op, &x); if (op == 1) { int y; scanf("%d", &y); st.update(1, 1, n, in_time[x], y); } else { printf("%d\n", st.query(1, 1, n, in_time[x], out_time[x])); } } return 0; } ``` ###
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