BZOJ 4817 [LCT][线段树][树链剖分]

本文介绍了一种解决特定有根树问题的方法,包括通过DFS序和线段树实现路径权值的查询及更新操作。文章详细阐述了如何处理节点染色并计算路径上不同颜色的数量,涉及access操作、树状数组更新和查询等关键步骤。

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

Description

Bob有一棵n个点的有根树,其中1号点是根节点。Bob在每个点上涂了颜色,并且每个点上的颜色不同。
定义一条路径的权值是:这条路径上的点(包括起点和终点)共有多少种不同的颜色。
Bob可能会进行这几种操作:

  • 1 x:把点x到根节点的路径上所有的点染上一种没有用过的新颜色。
  • 2 x y:求x到y的路径的权值。
  • 3 x:在以x为根的子树中选择一个点,使得这个点到根节点的路径权值最大,求最大权值。

Bob一共会进行m次操作。

Solution

后面两个操作维护dfs序之后直接线段树查询一下就好了。
第一个操作好像就是access吧。
虚边相连的两个点颜色不同,实边相连的两个点颜色相同。这样的话每次access的时候都在splay之后对相应节点+1,1就好了。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
using namespace std;

const int N = 101010;

inline char get(void) {
    static char buf[100000], *S = buf, *T = buf;
    if (S == T) {
        T = (S = buf) + fread(buf, 1, 100000, stdin);
        if (S == T) return EOF;
    }
    return *S++;
}
inline void read(int &x) {
    static char c; x = 0;
    for (c = get(); c < '0' || c > '9'; c = get());
    for (; c >= '0' && c <= '9'; c = get()) x = x * 10 + c - '0';
}
template<typename T>
inline T Max(T a, T b) {
    return a < b ? b : a;
}

int n, m, Gcnt, x, y, z, clc, opt;
struct edge {
    int to, next;
    edge (int t = 0, int n = 0):to(t), next(n) {}
};
edge G[N << 1];
int head[N];

namespace Tree {
    int pre[N], post[N], son[N], size[N], dep[N], top[N], fa[N];
    inline void dfs1(int u) {
        int to; size[u] = 1;
        for (int i = head[u]; i; i = G[i].next) {
            to = G[i].to; if (to == fa[u]) continue;
            dep[to] = dep[u] + 1; fa[to] = u;
            dfs1(to); size[u] += size[to];
            if (size[son[u]] < size[to]) son[u] = to;
        }
    }
    inline void dfs2(int u, int t) {
        top[u] = t; pre[u] = ++clc;
        if (son[u]) dfs2(son[u], t);
        for (int i = head[u]; i; i = G[i].next)
            if (G[i].to != son[u] && G[i].to != fa[u])
                dfs2(G[i].to, G[i].to);
        post[u] = clc; 
    }
    inline int LCA(int x, int y) {
        while (top[x] != top[y]) {
            if (dep[top[x]] > dep[top[y]]) swap(x, y);
            y = fa[top[y]];
        }
        return dep[x] < dep[y] ? x : y;
    }
}
namespace Seg {
    int mx[N << 2], add[N << 2];
    inline void PushDown(int o) {
        if (add[o]) {
            mx[o << 1] += add[o]; mx[o << 1 | 1] += add[o];
            add[o << 1] += add[o]; add[o << 1 | 1] += add[o];
            add[o] = 0;
        }
    }
    inline void Add(int o, int l, int r, int L, int R, int x) {
        if (l >= L && r <= R) {
            add[o] += x; mx[o] += x;
            return;
        }
        int mid = (l + r) >> 1;
        PushDown(o);
        if (L <= mid) Add(o << 1, l, mid, L, R, x);
        if (R > mid) Add(o << 1 | 1, mid + 1, r, L, R, x);
        mx[o] = Max(mx[o << 1], mx[o << 1 | 1]);
    }
    inline int Query(int o, int l, int r, int L, int R) {
        if (l >= L && r <= R) return mx[o];
        int mid = (l + r) >> 1, res = 0;
        PushDown(o);
        if (L <= mid) res = Max(res, Query(o << 1, l, mid, L, R));
        if (R > mid) res = Max(res, Query(o << 1 | 1, mid + 1, r, L, R));
        return res;
    }
    inline void Add(int u, int x) {
        Add(1, 1, n, Tree::pre[u], Tree::post[u], x);
    }
    inline int Query(int u) {
        return Query(1, 1, n, Tree::pre[u], Tree::post[u]);
    }
    inline int Dist(int u) {
        return Query(1, 1, n, Tree::pre[u], Tree::pre[u]);
    }
}
namespace LCT {
    struct node {
        node *ch[2];
        node *fa;
        int id;
    };
    node *null;
    node mem[N];
    node *T[N];
    inline void Init(int n) {
        for (int i = 0; i <= n; i++) T[i] = mem + i;
        null = T[0];
        null->ch[0] = null->ch[1] = null;
        null->fa = null;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            T[i]->ch[0] = T[i]->ch[1] = null;
            T[i]->fa = T[Tree::fa[i]]; T[i]->id = i;
        }
    }
    inline bool IsRoot(node *x) {
        return x->fa == null || (x->fa->ch[0] != x && x->fa->ch[1] != x);
    }
    inline void Rotate(node* &x) {
        node *y = x->fa, *z = y->fa;
        int l = (y->ch[0] != x), r = l ^ 1;
        if (!IsRoot(y) && z != null) {
            if (z->ch[0] == y) z->ch[0] = x;
            else z->ch[1] = x;
        }
        x->fa = z; y->fa = x; x->ch[r]->fa = y;
        y->ch[l] = x->ch[r]; x->ch[r] = y;
    }
    inline void Splay(node* &x) {
        while (!IsRoot(x)) {
            node *y = x->fa, *z = y->fa;
            if (!IsRoot(y)) {
                if (y->ch[0] == x ^ z->ch[0] == y) Rotate(x);
                else Rotate(y);
            }
            Rotate(x);
        }
    }
    inline void Access(node* x) {
        node *t, *y;
        for (y = null; x != null; x = x->fa) {
            Splay(x);
            for (t = x->ch[1]; t->ch[0] != null; t = t->ch[0]);
            if (t != null) Seg::Add(t->id, 1);
            for (t = y; t->ch[0] != null; t = t->ch[0]);
            if (t != null) Seg::Add(t->id, -1);
            x->ch[1] = y; y = x;
        }
    }
}

inline void AddEdge(int from, int to) {
    G[++Gcnt] = edge(to, head[from]); head[from] = Gcnt;
    G[++Gcnt] = edge(from, head[to]); head[to] = Gcnt;
}

int main(void) {
    read(n); read(m);
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        read(x); read(y);
        AddEdge(x, y);
    }
    Tree::dfs1(1); Tree::dfs2(1, 1);
    LCT::Init(n);
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        Seg::Add(Tree::pre[i], 1);
    while (m--) {
        read(opt); read(x);
        if (opt == 1) {
            LCT::Access(LCT::T[x]);
        } else if (opt == 2) {
            read(y); z = Tree::LCA(x, y);
            printf("%d\n", Seg::Dist(x) + Seg::Dist(y) - 2 * Seg::Dist(z) + 1);
        } else {
            printf("%d\n", Seg::Query(x));
        }
    }
    return 0;
}

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