[题解]LuoGu2633:Count on a tree

本文介绍了一种解决区间问题的方法,通过主席树和树上差分将问题转化为树上的操作。文章详细解释了如何利用主席树的思想,结合树上差分技巧,有效地解决点权维护问题,并给出了具体的代码实现。

原题传送门
主席树题~~
把区间问题转移到了树上
怎么办呢?

想想主席树的特点
询问[l,r],采用第r棵树减去第l-1棵树
(前缀和思想)

树上有没有做这种问题的算法呢?
有!树上差分!
只要用u这棵树+v这棵树-lca这棵树-fa[lca]这棵树即可,其余的就是主席树模板了

至于为什么-lca-fa[lca]这个问题。。。树上差分维护点权因为lca也在内,不能把lca也减掉
还有,我的lca是用树剖求得

Code:

#include <bits/stdc++.h>
#define maxn 100010
using namespace std;
struct Edge{
	int to, next;
}edge[maxn << 1];
int lc[maxn << 5], rc[maxn << 5], sum[maxn << 5], rt[maxn], size[maxn], son[maxn], d[maxn], fa[maxn];
int num, head[maxn], id[maxn], cnt, top[maxn], sz, a[maxn], b[maxn], p, q, n, m;

inline int read(){
	int s = 0, w = 1;
	char c = getchar();
	for (; !isdigit(c); c = getchar()) if (c == '-') w = -1;
	for (; isdigit(c); c = getchar()) s = (s << 1) + (s << 3) + (c ^ 48);
	return s * w;
}

void add_edge(int x, int y){ edge[++num].to = y; edge[num].next = head[x]; head[x] = num; }

void dfs(int u){
	size[u] = 1, son[u] = -1;
	for (int i = head[u]; i; i = edge[i].next){
		int v = edge[i].to;
		if (v != fa[u]){
			fa[v] = u, d[v] = d[u] + 1;
			dfs(v);
			size[u] += size[v];
			if (son[u] == -1 || son[u] != -1 && size[son[u]] < size[v]) son[u] = v;
		}
	}
}

void dfs(int u, int x){
	id[u] = ++cnt, top[u] = x;
	if (son[u] == -1) return;
	dfs(son[u], x);
	for (int i = head[u]; i; i = edge[i].next){
		int v = edge[i].to;
		if (v != fa[u] && v != son[u]) dfs(v, v);
	}
}

void build(int &rt, int l, int r){
	rt = ++sz; sum[rt] = 0;
	if (l == r) return;
	int mid = (l + r) >> 1;
	build(lc[rt], l, mid); build(rc[rt], mid + 1, r);
}

int update(int o, int l, int r){
	int oo = ++sz;
	lc[oo] = lc[o], rc[oo] = rc[o], sum[oo] = sum[o] + 1;
	if (l == r) return oo;
	int mid = (l + r) >> 1;
	if (mid >= p) lc[oo] = update(lc[o], l, mid); else rc[oo] = update(rc[o], mid + 1, r);
	return oo;
}

int query(int u, int v, int lca, int flca, int l, int r, int k){
	int mid = (l + r) >> 1, x = sum[lc[u]] + sum[lc[v]] - sum[lc[lca]] - sum[lc[flca]];
	if (l == r) return l;
	if (k <= x) return query(lc[u], lc[v], lc[lca], lc[flca], l, mid, k); else return query(rc[u], rc[v], rc[lca], rc[flca], mid + 1, r, k - x);
}

void dfs1(int u){
	p = lower_bound(b + 1, b + 1 + q, a[u]) - b;
	rt[u] = update(rt[fa[u]], 1, q);
	for (int i = head[u]; i; i = edge[i].next){
		int v = edge[i].to;
		if (v != fa[u]) dfs1(v);
	}
}

int lca(int u, int v){
	while (top[u] != top[v]){
		if (d[top[u]] < d[top[v]]) swap(u, v);
		u = fa[top[u]];
	}
	return d[u] < d[v] ? u : v;
}

int main(){
	n = read(), m = read();
	for (int i = 1; i <= n; ++i) a[i] = read(), b[i] = a[i];
	for (int i = 1; i < n; ++i){
		int x = read(), y = read();
		add_edge(x, y); add_edge(y, x);
	}
	dfs(1); dfs(1, 1);
	sort(b + 1, b + 1 + n);
	q = unique(b + 1, b + 1 + n) - b - 1;
	build(rt[0], 1, q);
	dfs1(1);
	int ans = 0;
	while (m--){
		int u = read(), v = read(), k = read(); u ^= ans;
		int Lca = lca(u, v);
		printf("%d\n", ans = b[query(rt[u], rt[v], rt[Lca], rt[fa[Lca]], 1, q, k)]);
	}
	return 0;
}
c++14 # P14712 [ICPC 2023 Tehran R] Cafebazaar' s Applications ## 题目描述 年末,Cafebazaar 发布了一份列表,包含了其 $n$ 个应用程序各自的用户数量。现在,每个应用程序都渴望通过一张广告图片来展示其成功,这张图片突出显示了包含该应用程序自身在内的一个连续应用子集。此外,为了使图片可信,该子集必须包含至少 $k$ 个应用程序(包括自身)。 对于列表中的每个应用程序,我们需要根据用户数量,确定该应用程序在任意有效子集中可能达到的最小排名。应用程序在子集中的排名定义为:在该子集中,用户数量多于它的应用程序数量加 $1$。 :::align{center} ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/a8dbzpk9.png) ::: ## 输入格式 输入的第一行包含两个整数 $n$ 和 $k$ ($1 \leq k \leq n \leq 10^5$),其中 $n$ 表示应用程序的总数,$k$ 表示广告图片中应用程序的最小数量。接下来的 $n$ 行包含每个应用程序的信息:第 $i$ 行包含 $c_i$,表示第 $i$ 个应用程序的用户数量 ($1 \leq c_i \leq 10^8$)。 ## 输出格式 在输出的一行中,打印 $n$ 个用空格分隔的整数。第 $i$ 个整数应为第 $i$ 个应用程序在广告图片中可能达到的最小排名。 ## 输入输出样例 #1 ### 输入 #1 ``` 7 3 15000000 10000000 30000000 20000000 200000 70000000 100000000 ``` ### 输出 #1 ``` 2 3 1 2 3 1 1 ``` ## 输入输出样例 #2 ### 输入 #2 ``` 3 2 10 10 10 ``` ### 输出 #2 ``` 1 1 1 ``` ## 说明/提示 翻译由 DeepSeek V3 完成
最新发布
12-12
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; #define rep(i,s,t) for(register ll i = s;i <= t;++i) #define per(i,t,s) for(register ll i = t;i >= s;--i) const ll N = 1e6 + 5; ll n; ll k; ll rt1; ll rt2; ll top; ll idx; ll ans; ll p[N] = {}; ll q[N] = {}; ll fa[N] = {}; ll st[N] = {}; ll sz[N] = {}; ll siz[N] = {}; ll dfn[N] = {}; ll son[N] = {}; vector<ll> g[N]; vector<ll> g1[N]; vector<ll> g2[N]; class binary_indexed_tree { private: ll t[N] = {}; public: inline void init() { memset(t,0,sizeof(t)); } inline ll lowbit(ll x) { return x & (-x); } inline void upd(ll x,ll k) { while(x <= n) { t[x] += k; x += lowbit(x); } } inline ll qry(ll x) { ll ans = 0; while(x) { ans += t[x]; x -= lowbit(x); } return ans; } }; binary_indexed_tree t1; binary_indexed_tree t2; inline ll read() { ll x = 0; ll y = 1; char c = getchar(); while(c < '0' || c > '9') { if(c == '-') y = -y; c = getchar(); } while(c >= '0' && c <= '9') { x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ '0'); c = getchar(); } return x * y; } inline void write(ll x) { if(x < 0) { putchar('-'); write(-x); return; } if(x > 9) write(x / 10); putchar(x % 10 + '0'); } inline void dfs(ll u) { siz[u] = 1; dfn[u] = ++idx; for(register auto v : g1[u]) { dfs(v); siz[u] += siz[v]; } } inline void dfs1(ll u) { st[++top] = u; g[u].clear(); if(top > k) fa[u] = st[top - k]; else fa[u] = 0; if(fa[u]) g[fa[u]].push_back(u); sz[u] = 1; son[u] = 0; for(auto v : g2[u]) { dfs1(v); if(sz[v] > sz[son[u]]) son[u] = v; sz[u] += sz[v]; } top--; } inline void ins(ll x,ll k) { t1.upd(dfn[x],k); t1.upd(dfn[x] + siz[x],-k); t2.upd(dfn[x],k); } inline ll query(ll x) { return t1.qry(dfn[x]) + t2.qry(dfn[x] + siz[x] - 1) - t2.qry(dfn[x] - 1); } inline void dfs3(ll u,ll k) { for(auto v : g[u]) { if(k == 1) ans += query(v); else if(k == 2) ins(v,1); else if(k == 3) ins(v,-1); } for(auto v : g2[u]) dfs3(v,k); } inline void dfs2(ll u,ll k) // k is keep flag { for(auto v: g2[u]) if(v != son[u]) dfs2(v,0); if(son[u]) dfs2(son[u],1); for(auto v: g2[u]) if(v != son[u]) { dfs3(v,1); dfs3(v,2); } for(register auto v : g[u]) ins(v,1); if(!k) dfs3(u,3); } // 添加重置全局状态的函数 inline void reset_global() { // 重置 DFS 相关全局状态 top = 0; idx = 0; // 重置状数组在 cal 逻辑中处理,不在此重置 // 重置 DSU 相关数组 memset(sz, 0, sizeof(sz)); memset(son, 0, sizeof(son)); memset(fa, 0, sizeof(fa)); memset(st, 0, sizeof(st)); // g 数组在 dfs1 中每个节点清空,无需全局重置 } // 封装 cal 函数,与第一段代码一致 inline void cal() { reset_global(); // 重置全局状态 dfs(rt1); // 在 T1 上 DFS t1.init(); // 清空状数组 t2.init(); top = 0; dfs1(rt2); // 在 T2 上处理第 k 祖先 dfs2(rt2, 0); // DSU on tree } int main() { freopen("D.in","r",stdin); freopen("D.out","w",stdout); n = read(); k = read(); rep(i,1,n) p[i] = read(); rep(i,1,n) q[i] = read(); rep(i,1,n) { if(!p[i]) rt1 = i; else g1[p[i]].push_back(i); if(!q[i]) rt2 = i; else g2[q[i]].push_back(i); } // 第一次计算 cal(); // 交换 rep(i,1,n) { swap(p[i],q[i]); swap(g1[i],g2[i]); } swap(rt1,rt2); // 第二次计算 cal(); write(ans); fclose(stdin); fclose(stdout); return 0; }小丁的 题目描述 小丁拥有两棵均具有 n n 个顶点,编号集合为 { 1 , 2 , ⋯   , n } {1,2,⋯,n} 的有根 T 1 , T 2 T 1 ​ ,T 2 ​ ,现在他需要计算这两棵的相似程度。 为了计算,小丁定义了对于一棵 T T 和 T T 上两个不同顶点 u , v u,v 的距离函数 d T ( u , v ) d T ​ (u,v),其定义为 u , v u,v 两个点距离成为祖先关系有多近,具体来说,对于所有在 T T 上为祖先关系的点对 ( u ′ , v ′ ) (u ′ ,v ′ ), dis ⁡ ( u , u ′ ) + dis ⁡ ( v , v ′ ) dis(u,u ′ )+dis(v,v ′ ) 的最小值即为 d T ( u , v ) d T ​ (u,v) 的值,其中 dis ⁡ ( u , v ) dis(u,v) 表示 u , v u,v 在 T T 上的唯一简单路径包含的边数,即 u , v u,v 的距离。 点对 ( u ′ , v ′ ) (u ′ ,v ′ ) 为祖先关系,当且仅当 u ′ u ′ 是 v ′ v ′ 的祖先或 v ′ v ′ 是 u ′ u ′ 的祖先。(注意,每个点都是自己的祖先) 小丁心里还有一个参数 k k,如果节点对 ( u , v ) (u,v) 满足以下件,称之为不相似的节点对: 1 ≤ u < v ≤ n 1≤u<v≤n " d T 1 ( u , v ) = 0 d T 1 ​ ​ (u,v)=0 且 d T 2 ( u , v ) > k d T 2 ​ ​ (u,v)>k“ 或 " d T 2 ( u , v ) = 0 d T 2 ​ ​ (u,v)=0 且 d T 1 ( u , v ) > k d T 1 ​ ​ (u,v)>k​“ 小丁认为,不相似的节点对越多, T 1 T 1 ​ 和 T 2 T 2 ​ 就越不相似,你能告诉他总共有多少不相似的节点对吗? 输入格式 第一行两个整数 n , k n,k,表示 T 1 T 1 ​ 和 T 2 T 2 ​ 的节点数和参数 k k。 第二行 n n 个正整数 p 1 , p 2 , ⋯   , p n p 1 ​ ,p 2 ​ ,⋯,p n ​ , T 1 T 1 ​ 中节点 i i 的父节点为 p i p i ​ ,特别的,若 p i = 0 p i ​ =0,则 i i 是 T 1 T 1 ​ 的根。 第三行 n n 个正整数 q 1 , q 2 , ⋯   , q n q 1 ​ ,q 2 ​ ,⋯,q n ​ , T 2 T 2 ​ 中节点 i i 的父节点为 q i q i ​ ,特别的,若 q i = 0 q i ​ =0,则 i i 是 T 2 T 2 ​ 的根。 输出格式 一行一个整数,表示不相似的节点对总数。 样例 1 输入 5 0 0 1 1 2 3 5 3 1 1 0 样例 1 输出 4 样例 1 解释 ( 2 , 3 ) , ( 2 , 4 ) , ( 2 , 5 ) , ( 4 , 5 ) (2,3),(2,4),(2,5),(4,5) 为不相似的节点对。 其余样例见下发文件。 数据规模与约定 对于所有数据, 1 ≤ n ≤ 2 × 10 5 , 0 ≤ k < n , 0 ≤ p i , q i ≤ n 1≤n≤2×10 5 ,0≤k<n,0≤p i ​ ,q i ​ ≤n,且由 p i , q i p i ​ ,q i ​ 形成的是一棵 n n 个节点的有根。 本题采用捆绑评测,你只有通过了一个子任务中所有测试点才能得到该子任务的分数。 Subtask 110pts): 1 ≤ n ≤ 100 1≤n≤100。 Subtask 2(20pts): 1 ≤ n ≤ 3000 1≤n≤3000。 Subtask 3(20pts): k = 0 k=0。 Subtask 4(10pts): 0 ≤ k ≤ 20 0≤k≤20。 Subtask 5(40pts):无特殊限制。 请详细注释上述代码的每一行,给出详细的解题思路,并完整按照代码流程模拟样例
07-25
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