[HDOJ 4918] Query on the subtree [树的分治+树状数组]

本文介绍了一种利用树的分治策略结合树状数组解决特定问题的方法。该方法适用于大规模数据处理,能够在树形结构中高效完成节点权值的修改与查询任务。

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

给一颗树,每个点上有权值。有两种操作,修改某个点的权值,或者查询距离某个点不超过d的点的权值和。

数据范围:树的规模和操作次数均为10^5。

树的分治,对于每个分治中心以及他们的孩子,维护树状数组,距离他们d的点的权值和。

#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

struct BIT {
	vector<int> a;
	void clear(int n) {
		a.clear();
		a.resize(n+1,0);
	}
	int lb(int x) {
		return x&-x;
	}
	int get(int i) {
		if (i>=a.size()) i=a.size()-1;
		int ans=0;
		for (;i>0;i-=lb(i)) ans+=a[i];
		return ans;
	}
	void set(int i,int x) {
		for (;i<a.size();i+=lb(i)) a[i]+=x;
	}
	void add(BIT &b) {
		int last=0;
		for (int i=1;i<b.a.size();i++) {
			int tmp=b.get(i);
			set(i,tmp-last);
			last=tmp;
		}
	}
};
struct Node {
	int belong[20],from[20],dis[20];
	BIT num[20];
	int v,fe,n;
	bool visited;
	void clear() {
		fe=-1;
		visited=false;
	}
};
struct Edge {
	int t,ne;
};
Node a[100001];
Edge b[200000];
int bp;

void putedge(int x,int y) {
	b[bp].t=y;
	b[bp].ne=a[x].fe;
	a[x].fe=bp++;
}
int center,centerV;
void getCenter(int i,int n) {
	a[i].visited=true;
	int maxn=0;
	a[i].n=1;
	for (int j=a[i].fe;j!=-1;j=b[j].ne) {
		if (!a[b[j].t].visited) {
			getCenter(b[j].t,n);
			a[i].n+=a[b[j].t].n;
			maxn=max(maxn,a[b[j].t].n);
		}
	}
	maxn=max(maxn,n-a[i].n);
	if (maxn<centerV) {
		centerV=maxn;
		center=i;
	}
	a[i].visited=false;
}
void calNum(int i,int kk,int from,int belong,int dis) {
	a[i].visited=true;
	a[i].dis[kk]=dis;
	a[i].belong[kk]=belong;
	a[i].from[kk]=from;
	a[from].num[kk].set(dis,a[i].v);
	for (int j=a[i].fe;j!=-1;j=b[j].ne) {
		if (!a[b[j].t].visited) {
			calNum(b[j].t,kk,from,belong,dis+1);
		}
	}
	a[i].visited=false;
}
void calAns(int i,int n,int kk) {
	centerV=10000000;
	getCenter(i,n);
	i=center;
	a[i].num[kk].clear(centerV+1);
	getCenter(i,n);
	a[i].visited=true;
	a[i].belong[kk]=i;
	for (int j=a[i].fe;j!=-1;j=b[j].ne) {
		if (!a[b[j].t].visited) {
			a[b[j].t].num[kk].clear(a[b[j].t].n+1);
			calNum(b[j].t,kk,b[j].t,i,1);
			a[i].num[kk].add(a[b[j].t].num[kk]);
		}
	}
	for (int j=a[i].fe;j!=-1;j=b[j].ne) 
		if (!a[b[j].t].visited) 
			calAns(b[j].t,a[b[j].t].n,kk+1);
		
}
void change(int x,int y) {
	int k=0;
	while (a[x].belong[k]!=x) {
		a[a[x].belong[k]].num[k].set(a[x].dis[k],y-a[x].v);
		a[a[x].from[k]].num[k].set(a[x].dis[k],y-a[x].v);
		k++;
	}
	a[x].v=y;
}
int get(int x,int y) {
	int k=0,ans=0;
	while (a[x].belong[k]!=x) {
		int dis=a[x].dis[k];
		int i=a[x].belong[k];
		int j=a[x].from[k];
		if (y>dis) {
			ans+=a[i].num[k].get(y-dis);
			ans-=a[j].num[k].get(y-dis);
		}
		if (y>=dis) ans+=a[i].v;
		k++;
	}
	ans+=a[x].num[k].get(y);
	ans+=a[x].v;
	return ans;
}

void print(int n) {
	int i,j,k;
	printf("PRINT\n");
	for (i=1;i<=n;i++) {
		printf("Node %d:\n",i);
		printf(" belong:");
		for (j=0;j<3;j++) printf(" %d",a[i].belong[j]);
		printf("\n from:");
		for (j=0;j<3;j++) printf(" %d",a[i].from[j]);
		printf("\n dis:");
		for (j=0;j<3;j++) printf(" %d",a[i].dis[j]);
		printf("\n num:");
		for (j=0;j<3;j++) {
			printf("\n  %d:",j);
			for (k=1;k<a[i].num[j].a.size();k++)
				printf(" %d",a[i].num[j].get(k)-a[i].num[j].get(k-1));
		}
		printf("\n");
	}
}

int main() {
	int n,q,i,cas=1;
	while (scanf("%d%d",&n,&q)!=EOF) {
		//cerr << "Case: " << cas++ << endl;
		for (i=1;i<=n;i++) {
			a[i].clear();
			scanf("%d",&a[i].v);
		}
		bp=0;
		for (i=1;i<n;i++) {
			int x,y;
			scanf("%d%d",&x,&y);
			putedge(x,y);
			putedge(y,x);
		}
		calAns(1,n,0);
		for (i=0;i<q;i++) {
			char c;
			int x,y;
			scanf(" %c%d%d",&c,&x,&y);
			//cerr << cas << ' ' << i << endl;
			//cerr << c << ' ' << x << ' ' << y << endl;
			if (c=='!') change(x,y);
			else printf("%d\n",get(x,y));
			//print(n);
		}
	}
	return 0;
}



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