Link Cut Tree

本文探讨了LCT(Link-Cut Tree)在维护无向图的环及子树信息方面的应用。通过结合并查集,解决了Tarjan缩环后的图维护难题,并详细介绍了如何利用LCT进行子树信息的更新。

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前言:

lctlct,比splaysplay好写,而且也很有用。然而,本文不讲基础的东西。只讲一些人生的经验。

lct维护无向图的环

我们有一个很好的想法,就是用lctlct维护tarjantarjan缩环之后的图。然而很纠结的是,好像很难维护?那么加上并查集,可以解决这个问题。原理是,第一个并查集维护图的连通性。就是说,节点ii与节点j是否连通。第二个并查集维护每个点缩点之后的编号。那么很明显。如果遇到要mergemerge两个本来就连通的点,那他们就会被tarjantarjan掉。
具体代码很鬼畜。
这里说一下。
实际上对于每一个边双,我们只用每次都找到其代表元即可:

int truefa(int x){int belong = bcc.F(x) ;return fa[belong] = bcc.fa(fa[belong]);}

然后每次传进一个点的时候就直接把它先变成代表元即可。

lct维护子树信息

我们考虑lctlct如何维护子树。大体上可以看成是维护虚儿子。怎么维护?那么我们记录一下一个unrealunreal表示这个节点以及其虚儿子的值,sumsum记一下unrealunreal与实儿子的值。那么我们将一个点accessaccess之后,他的子树就都变成了他的虚儿子,所以此时答案就是这个的unrealunreal
怎么做?难点在于虚儿子。首先,在splaysplayrotaterotate中,只是实儿子的变化,与虚儿子无关。

accessaccess中:


void access(int x)
{
    for (int t = 0 ; x ; t = x , x = fa[x])
    {
        splay(x);
        ch[x][1] = t ;
    }
}

这里有一个将xx的右儿子从之前的变为t。那么意义就是,虚儿子减少了tt这个,增加了x之前的右儿子。
再看linklink

void link(int u,int v)
{
    wroot(u);   
    fa[u] = v;
    unreal[v] += sum[u];
    sum [v] += sum[u];
}

这样子的话,vv的虚儿子增加了u。但是,uu的那一整个链,都要变化。很麻烦。所以我们不如都设成根,然后link

void link(int u,int v)
{
    wroot(u);   wroot(v)
    fa[u] = v;
    unreal[v] += sum[u];
    sum [v] += sum[u];
}

还有cutcut

这个是标准的cutcut

void cut(int u,int v)
{
    wroot  (u);
    access (v);
    splay  (v);
    ch[v][0] = fa[u] = 0;   
    update(v);
}

那么这个就很明显。没有虚儿子的变化,只有实儿子的变化。可以直接updateupdate
未完待续……

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