HDU 6110 路径交(线段树+在线倍增LCA)

本文介绍了一种解决树上路径交集问题的有效算法。通过使用线段树维护路径交集,并结合LCA算法确定最深节点来计算任意两条路径的交集长度,最终实现了快速查询指定范围内的路径交集长度。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Description

给定一棵n个点的树,以及m条路径,每次询问第L条到第R条路径的交集部分的长度(如果一条边同时出现在2条路径上,那么它属于路径的交集)。

Input

第一行一个数n(n<=5105)

接下来n1行,每行三个数x,y,z,表示一条从xy并且长度为z的边
n+1行一个数m(m<=5105)

接下来m行,每行两个数u,v,表示一条从uv的路径

接下来一行一个数Q,表示询问次数(Q<=5105)

接下来Q行,每行两个数LR

Output

Q行,每行一个数表示答案。

Sample Input

4
1 2 5
2 3 2
1 4 3
2
1 2
3 4
1
1 2

Sample Output

5

Solution

线段树维护路径交,树上两条路径u1v1u2v2的交为lca(u1,u2),lca(u1,v2),lca(v1,u2),lca(v1,v2)这四个点中深度较深的两点之间的路径,在线倍增后按此合并即可,uv路径长度即为u到根的长度+v到路径的长度-2 lca(u,v)到根的长度

Code

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int,int>P;
#define maxn 500005
struct edge
{
    int v,w,next;
}g[2*maxn];
int tot,head[maxn];
void init()
{
    tot=0;
    memset(head,-1,sizeof(head));
}
void add(int u,int v,int w)
{
    g[tot].v=v,g[tot].w=w,g[tot].next=head[u],head[u]=tot++;
}
int Fa[maxn][21],Deep[maxn];
ll Dis[maxn];
void dfs(int u,int fa)
{
    Fa[u][0]=fa;
    for(int i=1;i<=20;i++)Fa[u][i]=Fa[Fa[u][i-1]][i-1];
    for(int i=head[u];~i;i=g[i].next)
    {
        int v=g[i].v,w=g[i].w;
        if(v==fa)continue;
        Dis[v]=Dis[u]+w,Deep[v]=Deep[u]+1;
        dfs(v,u);
    }
}
int Lca(int u,int v)
{
    if(Deep[u]<Deep[v])swap(u,v);
    for(int i=20;i>=0;i--)
        if(Deep[Fa[u][i]]>=Deep[v])
            u=Fa[u][i];
    if(u==v)return u;
    for(int i=20;i>=0;i--)
        if(Fa[u][i]!=Fa[v][i])
            u=Fa[u][i],v=Fa[v][i];
    return Fa[u][0];
}
bool cmp(int a,int b)
{
    return Deep[a]>Deep[b];
}
P Unite(P x,P y)
{
    int a[4];
    a[0]=Lca(x.first,y.first),a[1]=Lca(x.first,y.second),
    a[2]=Lca(x.second,y.first),a[3]=Lca(x.second,y.second);
    sort(a,a+4,cmp);
    return P(a[0],a[1]);
}
#define ls (t<<1)
#define rs (t<<1|1)
P Path[maxn<<2];
void push_up(int t)
{
    Path[t]=Unite(Path[ls],Path[rs]);
}
void build(int l,int r,int t)
{
    if(l==r)
    {
        scanf("%d%d",&Path[t].first,&Path[t].second);
        return ;
    }
    int mid=(l+r)/2;
    build(l,mid,ls),build(mid+1,r,rs);
    push_up(t);
}
P query(int L,int R,int l,int r,int t)
{
    if(L<=l&&r<=R)return Path[t];
    int mid=(l+r)/2;
    if(R<=mid)return query(L,R,l,mid,ls);
    else if(L>mid)return query(L,R,mid+1,r,rs);
    else return Unite(query(L,R,l,mid,ls),query(L,R,mid+1,r,rs));
}
int main()
{
    int n,m,q;
    scanf("%d",&n);
    init();
    for(int i=1;i<n;i++)
    {
        int u,v,w;
        scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
        add(u,v,w),add(v,u,w);
    }
    dfs(1,1);
    scanf("%d",&m);
    build(1,m,1);
    scanf("%d",&q);
    while(q--)
    {
        int l,r;
        scanf("%d%d",&l,&r);
        P t=query(l,r,1,m,1);
        int u=t.first,v=t.second;
        ll ans=Dis[u]+Dis[v]-2ll*Dis[Lca(u,v)];
        printf("%lld\n",ans); 
    }
    return 0;
}
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