树剖

本文通过一道具体的题目,介绍了如何使用树链剖分算法解决带有边权的最短路径问题。文章分享了将边权转化为点权的方法,并通过代码详细说明了实现过程中的关键步骤与注意事项。

今天做了一道题目:提高组2013年Day1T3。

这题有一种LCA的做法,我之前写过,最近新学了树链剖分,心血来潮写了一下,发现要把边权转换成点权(因为树剖好像只能解决点权的问题,反正我是这么理解的)

发现有好多好多的坑点

套路和注意点都在代码旁边的批注上

代码如下:

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#define N 50005
using namespace std;
int head[N],x[N],y[N],dd[N],d[N],b[N],c[N],a[N],top[N],id[N],father[N],depth[N],son[N],heavyson[N],aa[N],real[N];
int n,m,Q,xx,yy;
struct Edge{
    int next,to,step;
}e[50005];
int kkk=0;
void add(int x,int y,int z)
{
    kkk++;
    e[kkk].next=head[x];
    e[kkk].step=z;
    e[kkk].to=y;
    head[x]=kkk;
}
void qsort(int l,int r)
{
    int i=l; int j=r;
    int mid=dd[(l+r)/2];
    while (i<=j){
        while (dd[i]<mid) i++;
        while (dd[j]>mid) j--;
        if (i<=j){
            int p=x[i]; x[i]=x[j]; x[j]=p;
            p=y[i]; y[i]=y[j]; y[j]=p;
            p=dd[i]; dd[i]=dd[j]; dd[j]=p;
            i++; j--;
        }
    }
    if (l<j) qsort(l,j);
    if (i<r) qsort(i,r);
}
int find(int x)
{
    if (x==a[x]) return x;
    a[x]=find(a[x]);
    x=a[x];
}
void make(int x,int y)
{
    a[find(x)]=find(y);
}
void Dfs1(int now,int fa)
{
    father[now]=fa;
    depth[now]=depth[fa]+1;
    son[now]=1;
    for (int i=head[now];i;i=e[i].next){
        int v=e[i].to;
        if (v==fa) continue;
        aa[v]=e[i].step;//套路,一般都把边权赋给v(到达的节点) 
        Dfs1(v,now);
        son[now]=son[now]+son[v];
        if (!heavyson[now]||son[v]>son[heavyson[now]]) heavyson[now]=v;
    }
}
int temp=0;
void Dfs2(int now,int first)
{
    temp++;
    top[now]=first;
    real[temp]=now;
    id[now]=temp;
    if (!heavyson[now]) return;
    Dfs2(heavyson[now],first);
    for (int i=head[now];i;i=e[i].next){
        int v=e[i].to;
        if (v!=heavyson[now]&&v!=father[now]) Dfs2(v,v);
    }
}
void build(int k,int x,int y)
{
    b[k]=x; c[k]=y;
    if (x==y){
        d[k]=aa[real[x]];
        return;
    }
    int mid=(x+y)/2;
    build(k*2,x,mid);
    build(k*2+1,mid+1,y);
    d[k]=min(d[k*2],d[k*2+1]);
}
int sum(int k,int x,int y)
{
    if (x<=b[k]&&y>=c[k]) return d[k];
    int mid=(b[k]+c[k])/2;
    if (y<=mid) return sum(k*2,x,y);
    if (x>mid) return sum(k*2+1,x,y);
    if (x<=mid&&y>mid) return min(sum(k*2,x,mid),sum(k*2+1,mid+1,y)); 
}
int find1(int u,int v)
{
    int ans=1000000;
    int tou=top[u];
    int tov=top[v];
    while (tou!=tov){
        if (depth[tou]<depth[tov]) swap(tou,tov),swap(u,v);
        ans=min(ans,sum(1,id[tou],id[u]));
        u=father[tou];
        tou=top[u];
    }
    if (depth[u]>depth[v]) swap(u,v);
    if (id[u]==id[v]) return ans;//id可能会相等,然后就gg,这个调了一个上午 
	else ans=min(ans,sum(1,id[u]+1,id[v]));//这个就是套路,一定要注意
    return ans;
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (int i=1;i<=m;i++) scanf("%d%d%d",&x[i],&y[i],&dd[i]);
    qsort(1,m);
    for (int i=1;i<=n;i++) a[i]=i;
    int kk=0;
    for (int i=m;i>=1;i--){
        if (find(x[i])!=find(y[i])){
            kk++;
            make(x[i],y[i]);
            add(y[i],x[i],dd[i]);
            add(x[i],y[i],dd[i]);
        }
        if (kk==n-1) break;
    }
    memset(depth,0,sizeof(depth));
    for (int i=1;i<=n;i++){
        if (!depth[i]){
            depth[i]=1;
            Dfs1(i,0);
            Dfs2(i,i);
        }
    }
    build(1,1,n);
    scanf("%d",&Q);
    while (Q--){
        scanf("%d%d",&xx,&yy);
        if (find(xx)!=find(yy)) printf("%d\n",-1);
        else printf("%d\n",find1(xx,yy));
    }
    return 0;
}

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int mx=1e5+1; int n,Q,x,y,d[mx],fa[mx],siz[mx],ev[mx],a[mx],son[mx],dfn[mx],cnt,id[mx],top[mx],ans[mx]; struct edge{int c,w,id,u,v;}e[mx*2]; struct que{int u,v,x,y;}q[mx*2]; struct tree{int l,r,lzy1,lzy2;}t[mx*4]; vector<edge> v[mx]; vector<int> es[mx]; vector<int> qs[mx]; //以下 void dfs1(int f,int u) { d[u]=d[f]+1,fa[u]=f,siz[u]=1; int len=v[u].size(); for(int i=0;i<len;i++) { edge next=v[u][i]; int nv=next.v; if(nv==f) continue; ev[next.id]=nv,a[nv]=next.w; dfs1(u,nv); siz[u]+=siz[nv]; if(siz[nv]>siz[son[u]]) son[u]=nv; } } void dfs2(int f,int u) { dfn[u]=++cnt,id[cnt]=u,top[u]=f; if(son[u]) dfs2(f,son[u]); int len=v[u].size(); for(int i=0;i<len;i++) { int nv=v[u][i].v; if(nv==fa[u] || nv==son[u]) continue; dfs2(nv,nv); } } //以上 //以下线段 void pushup1(int x){t[x].lzy1=t[x<<1].lzy1+t[x<<1|1].lzy1;} void pushup2(int x){t[x].lzy2=t[x<<1].lzy2+t[x<<1|1].lzy2;} void build(int x,int l,int r) { t[x].l=l,t[x].r=r; if(l==r) { t[x].lzy1=a[id[l]],t[x].lzy2=0; return; } int mid=(l+r)/2; build(x<<1,l,mid);build(x<<1|1,mid+1,r); pushup1(x); } void chang1(int x,int obx,int w) { if(t[x].l==t[x].r){t[x].lzy1=w;return;} int mid=(t[x].l+t[x].r)>>1; if(obx<=mid) chang1(x<<1,obx,w); else chang1(x<<1|1,obx,w); pushup1(x); } void chang2(int x,int obx,int w) { if(t[x].l==t[x].r){t[x].lzy2=w;return;} int mid=(t[x].l+t[x].r)>>1; if(obx<=mid) chang2(x<<1,obx,w); else chang2(x<<1|1,obx,w); pushup2(x); } int find1(int x,int l,int r) { if(l<=t[x].l && r>=t[x].r) return t[x].lzy1; int mid=(l+r)>>1,s=0; if(l<=mid) s+=find1(x<<1,l,r); if(r>mid) s+=find1(x<<1|1,l,r); return s; } int find2(int x,int l,int r) { if(l<=t[x].l && r>=t[x].r) return t[x].lzy2; int mid=(l+r)>>1,s=0; if(l<=mid) s+=find2(x<<1,l,r); if(r>mid) s+=find2(x<<1|1,l,r); return s; } //以上线段 int fans(int x,int y,int k) { int ans=0; while(top[x]!=top[y]) { if(d[top[x]]<d[top[y]]) swap(x,y); ans+=find1(1,dfn[top[x]],dfn[x]); ans+=find2(1,dfn[top[x]],dfn[x]); x=fa[top[x]]; } if(d[x]>d[y]) swap(x,y); if(x!=y) { ans+=find1(1,dfn[x]+1,dfn[y]); ans+=k*find2(1,dfn[x]+1,dfn[y]); } return ans; } int main() { cin >> n >> Q; for(int i=1;i<n;i++) { cin >> e[i].u >> e[i].v >> e[i].c >> e[i].w; e[i].id=i; v[e[i].u].push_back({e[i].u,e[i].v,e[i].c,e[i].w,e[i].id}); v[e[i].v].push_back({e[i].v,e[i].u,e[i].c,e[i].w,e[i].id}); es[e[i].c].push_back(i); } for(int i=1;i<=Q;i++) { cin >> q[i].x >> q[i].y >> q[i].u >> q[i].v; qs[q[i].x].push_back(i); } dfs1(1,1);dfs2(1,1);build(1,1,n); for(int i=1;i<n;i++) { int len=es[i].size(); for(int j=0;j<len;j++) { int k=ev[es[i][j]]; find1(1,dfn[k],0); find2(1,dfn[k],1); } for(int j=0;j<len;j++) { int k=qs[i][j]; ans[k]=fans(q[k].u,q[k].v,q[k].y); } for(int j=0;j<len;j++) { int k=ev[es[i][j]]; find1(1,dfn[k],e[es[i][j]].w); find2(1,dfn[k],0); } } for(int i=1;i<=Q;i++) cout<<ans[i]<<"\n"; return 0; }
07-14
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