新模板总结

H. Combination Lock(二分图博弈)

这个当时想了很久没什么想法,没想到是一道模板题

在一个二分图上,在某个点开始,两个人轮流选边到另一个点

选过的点不能再选。谁无法再选就输了

这个就是二分图博弈问题

结论是当起始点一定在最大匹配中,先手获胜,否则先手必败。注意是一定

证明是,如果起始点不在二分图匹配中,那么首先选一条边到一个点,这个点一定是匹配点,否则就有新的匹配边,就不是最大匹配了

然后后手选匹配边。先手再选,这时先手依然选到的一定是匹配点,否则就有增广路,也不是最大匹配。这样一直下去,所有的匹配边都遍历完了之后,先手就选不了,先手输了

判断方法用二分图匹配。包含起始点和不包含起始点都做一次二分图匹配,如果匹配数不变,说明起始点可有可无,否则起始点一定在最大匹配中

这道题数据范围大用Dinic

同时不需要跑两次,先不包含起始点跑,然后加入新的边,在残量网络中再跑就行了

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 1e5 + 10;
struct Edge { int from, to, flow; };
vector<Edge> edge;
vector<int> g[N];
unordered_map<int, bool> mp;
int d[N], cur[N];
int n, m, s, t, start;
 
void add(int from, int to, int flow)
{
	edge.push_back(Edge{from, to, flow});
	g[from].push_back(edge.size() - 1);
	edge.push_back(Edge{to, from, 0});
	g[to].push_back(edge.size() - 1);
}
 
bool bfs()
{
	memset(d, 0, sizeof(d));
	queue<int> q;
	q.push(s);
	d[s] = 1;
 
	while(!q.empty())
	{
		int u = q.front(); q.pop();
		for(auto x: g[u])
		{
            Edge e = edge[x];
            if(!d[e.to] && e.flow)
            {
                d[e.to] = d[u] + 1;
                q.push(e.to);
            }
		}
	}
 
	return d[t];
}
 
ll dfs(int u, ll in)
{
	if(u == t) return in;
	ll out = 0;
	for(int& i = cur[u]; i < g[u].size(); i++)
		{
			Edge& e = edge[g[u][i]];
			if(d[u] + 1 == d[e.to] && e.flow)
			{
			    ll f = dfs(e.to, min((ll)e.flow, in));
				e.flow -= f;
				edge[g[u][i] ^ 1].flow += f;
				out += f; in -= f;
				if(in == 0) break;
			}
		}
	return out;
}
 
vector<int> get(int now) //返回所有可以达到的状态
{
    vector<int> res;
    string s = to_string(now);
    int len = s.size();
    _for(i, len, m - 1) s = "0" + s;
 
    rep(i, 0, m)
        for(int k = -1; k <= 1; k += 2)
        {
            string v = s;
            int temp = v[i] - '0' + k;
            if(temp == 10) temp = 0;
            else if(temp == -1) temp = 9;
 
            v[i] = temp + '0';
            int node = stoi(v);
            if(!mp[node] && node != start) res.push_back(node);
        }
 
    return res;
}
 
int val(int now)
{
    int res = 0;
    while(now) { res += now % 10; now /= 10; }
    return res;
}
 
void build()
{
    mp.clear(); edge.clear();
    scanf("%d%d%d", &m, &n, &start);
    s = 1e5; t = s + 1;
    _for(i, 0, t) g[i].clear();
 
    _for(i, 1, n)
    {
        int x; scanf("%d", &x);
        mp[x] = 1;
    }
 
    _for(now, 0, pow(10, m) - 1)
        if(!mp[now] && now != start)
        {
            if(val(now) % 2 == 1)
            {
                add(s, now, 1);
                vector<int> v = get(now);
                for(auto x: v) add(now, x, 1);
            }
            else add(now, t, 1);
        }
 
}
 
int main()
{
    int T; scanf("%d", &T);
    while(T--)
    {
        build();
 
        while(bfs())
        {
            memset(cur, 0, sizeof(cur));
            dfs(s, 1e18);
        }
 
        vector<int> v = get(start);
        if(val(start) % 2 == 1)
        {
            add(s, start, 1);
            for(auto x: v) add(start, x, 1);
        }
        else
        {
            add(start, t, 1);
            for(auto x: v) add(x, start, 1);
        }
 
        ll ans = 0;
        while(bfs())
        {
            memset(cur, 0, sizeof(cur));
            ans += dfs(s, 1e18);
        }
 
        puts(ans ? "Alice" : "Bob");
    }
 
	return 0;
}

poj 6191(dfs序 + 可持久化Trie)

首先用dfs序把子树转化到区间上

问题就转化为询问区间[l, r]上,一个数和区间中的数异或最大是多少

显然就是将[l, r]上的数建立字典树

同样用前缀和的思想,建立可持久化字典树

在dfs的区间上建立可持久化字典树,每次就加入区间上这个点的字典树

然后关于一开始要不要加入0的问题,看题目情况

加入0是很有意义的,意味着多了一个数

不加就正常情况,正常情况下减去root[0]是没事的,因为root[0]是空的

如果加入0就意味着root[0]加入了0,这两种情况不一样

#include<bits/stdc++.h>
#define REP(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 1e5 + 10;
int t[N * 35][2], val[N], root[N], vis[N * 35];
int L[N], R[N], v[N], id, n, q, cnt;
vector<int> g[N];
 
void add(int p, int pre, int x)
{
    for(int i = 31; i >= 0; i--)
    {
        int idx = (x >> i) & 1;
        t[p][idx] = ++cnt;
        t[p][idx ^ 1] = t[pre][idx ^ 1];
        p = t[p][idx]; pre = t[pre][idx];
        vis[p] = vis[pre] + 1; //不要忘记写
    }
}
 
int query(int p, int pre, int x)
{
    int res = 0;
    for(int i = 31; i >= 0; i--)
    {
        int idx = (x >> i) & 1;
        if(vis[t[p][idx ^ 1]] > vis[t[pre][idx ^ 1]])
        {
            res |= 1 << i;
            p = t[p][idx ^ 1]; pre = t[pre][idx ^ 1];
        }
        else p = t[p][idx], pre = t[pre][idx]; //这里原来我的,写成;查了一个半小时……
    }
    return res;
}
 
void dfs(int u)
{
    L[u] = ++id;
    v[id] = val[u]; //把值记录一下
    for(auto x: g[u]) dfs(x);
    R[u] = id;
}
 
int main()
{
    while(~scanf("%d%d", &n, &q))
    {
        cnt = id = 0;
        memset(t, 0, sizeof(t));
        memset(vis, 0, sizeof(vis));
 
        _for(i, 1, n)
        {
            scanf("%d", &val[i]);
            g[i].clear();
        }
        _for(i, 1, n - 1)
        {
            int x; scanf("%d", &x);
            g[x].push_back(i + 1);
        }
 
        dfs(1); //不要随便加0节点 看题目情况,加上0意味着又和0异或的情况
        _for(i, 1, n) add(root[i] = ++cnt, root[i - 1], v[i]); //注意是v[i]
 
        while(q--)
        {
            int u, x;
            scanf("%d%d", &u, &x);
            printf("%d\n", query(root[R[u]], root[L[u] - 1], x));
        }
    }
 
    return 0;
}

P2617 Dynamic Rankings(支持单点修改的主席树)

之前做的主席树都是静态的,不支持修改的,现在这道题要求支持单点修改求区间第k大

如果按照原来的想法

root[i]表示1到i这个前缀线段树

那么修改a[i] 那么root[i……n]的线段树都要修改

那么一次修改的时间复杂度变成nlogn了,肯定超时

考虑怎么优化

我们要统计答案的话,是两个前缀和相减

前缀和,单点修改

用树状数组维护就很方便了

所以以前root[i]表示1到i,现在root[i] 表示树状数组中的c[i]

那么现在修改一次,就要修改logn个线段树

同理,统计前缀和也是要统计logn个线段树

由于是树状数组套线段树,多了个线段树

所以时间复杂度和空间复杂度都要多一个log

所以一次修改的时间复杂度是logn的平方,同时多开了logn的平方个节点

所以注意空间大小是nlognlogn 在这道题就要乘个400,我因为这个WA了好多次

还有一些点

之前写主席树都会复制前面节点的,这次不会

因为之前主席树是root[i] = root[i - 1] + a[i]

是要前面的root[i - 1]的,所以需要复制

而这次树状数组,平时写梳妆数组不就直接f[x]++

所以不需要复制,直接修改就好

同时新开点的前提时不存在,因为树状数组是会重复遍历一个根节点的

然后区分权值的最大值和下标的最大值,我一开始搞错了

树状数组是下标最大值,主席树中是权值最大值
 

#include<bits/stdc++.h>
#define REP(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 1e5 + 10;
int root[N << 1], ls[N * 400], rs[N * 400], t[N * 400];
int a[N], lsh[N << 1], len, cnt, n, m;
int now[20], pre[20], cntn, cntp;
 
struct query
{
    int op, l, r, k;
}q[N];
 
int lowbit(int x) { return x & (-x); }
 
void init()
{
    sort(lsh + 1, lsh + len + 1); //离散化始终用一个len 方便不容易出错
    len = unique(lsh + 1, lsh + len + 1) - lsh - 1;
    _for(i, 1, n) a[i] = lower_bound(lsh + 1, lsh + len + 1, a[i]) - lsh;
    _for(i, 1, m) if(q[i].op == 2) q[i].r = lower_bound(lsh + 1, lsh + len + 1, q[i].r) - lsh;
}
 
void add(int& k, int l, int r, int x, int p)
{
    if(!k) k = ++cnt; //注意这里会重复遍历到,要判断一下。以前不用判断是因为一定是新建的。写了更通用
    t[k] += p;   //不像之前一样复制理解,深刻理解
    if(l == r) return; //add记得return
    int m = l + r >> 1;
    if(x <= m) add(ls[k], l, m, x, p);
    else add(rs[k], m + 1, r, x, p);
}
 
void Add(int i, int p) //添加第i个位置的数
{
    for(int x = i; x <= n; x += lowbit(x)) //len表示值域,而n表示下标,要区分开
        add(root[x], 1, len, a[i], p);
}
 
int query(int l, int r, int k)
{
    if(l == r) return l;
 
    int x = 0;
    _for(i, 1, cntn) x += t[ls[now[i]]];
    _for(i, 1, cntp) x -= t[ls[pre[i]]];
 
    int m = l + r >> 1;
    if(x >= k)
    {
        _for(i, 1, cntn) now[i] = ls[now[i]];
        _for(i, 1, cntp) pre[i] = ls[pre[i]];
        return query(l, m, k);
    }
    else
    {
        _for(i, 1, cntn) now[i] = rs[now[i]];
        _for(i, 1, cntp) pre[i] = rs[pre[i]];
        return query(m + 1, r, k - x);
    }
}
 
int Query(int l, int r, int k)
{
    cntn = cntp = 0;
    for(int x = r; x; x -= lowbit(x)) now[++cntn] = root[x]; //
    for(int x = l - 1; x; x -= lowbit(x)) pre[++cntp] = root[x]; //
    return query(1, len, k);
}
 
int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &m);
    _for(i, 1, n) scanf("%d", &a[i]), lsh[++len] = a[i];
    _for(i, 1, m)
    {
        char op[5];
        int l, r, k;
        scanf("%s%d%d", op, &l, &r);
        if(op[0] == 'Q')
        {
            scanf("%d", &k);
            q[i] = {1, l, r, k};
        }
        else q[i] = {2, l, r}, lsh[++len] = r;
    }
 
    init();
 
    _for(i, 1, n) Add(i, 1);
    _for(i, 1, m)
    {
        if(q[i].op == 2)
        {
            int x = q[i].l, y = q[i].r;  //将a[x]改为y
            Add(x, -1);
            a[x] = y;
            Add(x, 1);
        }
        else printf("%d\n", lsh[Query(q[i].l, q[i].r, q[i].k)]);
    }
 
    return 0;
}

M. Monster Hunter(树上背包)

好久没写树上背包了

这题要简化一下

一个点的权值是自己点加上儿子中活着的点

儿子对当前有贡献当且仅当儿子和自己都活着的时候

可以用dp[0/1][i][j]

第一维表示是否活着

第二维表示节点

第三维表示当前子树中有几个活着的点

这个活着点就有点背包中重量的味道了,于是可以写树上背包

背包九讲里面讲到了泛化背包,看作一个函数的思想很有帮助,就涉及到背包的本质了

枚举的时候有小技巧,不然会T,具体看代码

这样枚举可以做到n方的时间复杂度

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 2e3 + 10;
ll dp[2][N][N];
vector<int> g[N];
int siz[N], n;
 
void dfs(int u)
{
	siz[u] = 1;
	for(int v: g[u])
	{
		dfs(v);
		for(int j = siz[u]; j >= 0; j--)    //注意枚举重量是逆序枚举
			_for(k, 0, siz[v])
			{
				dp[0][u][j + k] = min(dp[0][u][j + k], dp[0][u][j] + min(dp[0][v][k], dp[1][v][k]));  //为了加速,这里用j + k
				dp[1][u][j + k] = min(dp[1][u][j + k], dp[1][u][j] + min(dp[0][v][k], dp[1][v][k] + dp[1][v][1]));
			}
		siz[u] += siz[v];
	}
}
 
int main()
{
	int T; scanf("%d", &T);
	while(T--)
	{
		scanf("%d", &n);
		_for(i, 0, n)
			_for(j, 0, n)
				dp[0][i][j] = dp[1][i][j] = 1e18; //long long的最大值设为1e18 int为1e9
		_for(i, 1, n) g[i].clear();
 
		_for(i, 2, n)
		{
			int x; scanf("%d", &x);
			g[x].push_back(i);
		}
		_for(i, 1, n) 
		{
			scanf("%lld", &dp[1][i][1]); //初始化
			dp[0][i][0] = 0;             
		}
		dfs(1);
		for(int i = n; i >= 0; i--) printf("%lld ", min(dp[1][1][i], dp[0][1][i])); puts(""); //最后要取min
	}
 
    return 0;
}

Matrix Equation(高斯消元)

首先对应每一位相等可以列一个方程组

固定一列后,可以列含有n个未知数的n个方程

然后高斯消元求自由变元的数量就可以了

找了个模板直接抄

注意有无解的情况

这样一算是n的四次方的

用bitset优化

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 200 + 10;
const int mod = 998244353;
bitset<N> a[N];
int A[N][N], B[N][N], n;
 
int binpow(int a, int b)
{
    int res = 1;
    for(; b; b >>= 1)
    {
        if(b & 1) res = 1LL * res * a % mod;
        a = 1LL * a * a % mod;
    }
    return res;
}
 
int Guess()
{
    int r = 0, c = 0;
	while(r < n && c < n)
	{
		int m_r = r;
		_for(i, r + 1, n)
			if(a[i][c] > a[m_r][c]) m_r = i;
		if(m_r != r) swap(a[r], a[m_r]);
		if(!a[r][c])
		{
			a[r][c] = 0;
			c++;
			continue;
		}
		_for(i, r + 1, n)
			if(a[i][c])
				a[i] ^= a[r];
		r++; c++;
	}
	_for(i, r, n)
		if(a[i][n])
			return -1;
	return n - r;
}
 
int main()
{ 
    scanf("%d", &n);
    rep(i, 0, n)
        rep(j, 0, n)
            scanf("%d", &A[i][j]);
    rep(i, 0, n)
        rep(j, 0, n)
            scanf("%d", &B[i][j]);
    
    int ans = 0;
    rep(j, 0, n)
    {
        rep(i, 0, n) a[i].reset();
        rep(i, 0, n)
            rep(k, 0, n)
            {
                if(k != i) a[i][k] = A[i][k];
                else a[i][k] = abs(B[i][j] - A[i][i]);    
            }
        int t = Guess();
        if(t == -1)
        {
            puts("0");
            return 0;
        }
        ans += t;
    }
    printf("%d\n", binpow(2, ans));
 
    return 0;
}

Shuffle Cards(stl rope 平衡树)

这道题就是用平衡树做的

但是有一个骚方法,用stl容器 rope

其内部是平衡树实现的

这个容器是用来处理字符串的,可以在logn内实现区间插入,区间删除,区间替换

数组查询O(1) 删除O(n)

链表查询O(n)删除O(1)

而这个容器,也就是平衡树,是查询O(logn) 删除O(logn)

首先要加头文件 注意万能头不包括,还要加一个using namespace

#include <ext/rope>
using namespace __gnu_cxx;
rope<int> r, x;
r.push_back(x)     // 在末尾添加x
r.insert(pos,x)    // 在pos插入x 区间插入
r.erase(pos,x)     // 从pos开始删除x个 区间删除
r.replace(pos,x)   // 从pos开始换成x 区间替换
r.substr(pos,x)    // 提取pos开始x个
#include <bits/stdc++.h>
#include <ext/rope>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
using namespace __gnu_cxx;
 
int main()
{
	rope<int> r;
	int n, m;
 
	scanf("%d%d", &n, &m);
	_for(i, 1, n) r.push_back(i);
	while(m--)
	{
		int a, b;
		scanf("%d%d", &a, &b);
		r = r.substr(a - 1, b) + r.substr(0, a - 1) + r.substr(a + b - 1, n - a - b + 1);
	}
	rep(i, 0, n) printf("%d ", r[i]); puts("");
 
    return 0;
}

E  Sort String(哈希 + 输出优化)

其实就是迅速处理出这个字符串之前有没有出现过

套路是哈希配合unordered_map

我交了一发T了

这个输出巨大,所以我就加了一个输出优化

输出优化其实很简单,就是用putchar

把数拆成一位一位的然后用putchar输出

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef unsigned long long ull;
const int N = 2e6 + 10;
const int base = 131;
unordered_map<ull, int> mp;
vector<int> ans[N];
ull Hash[N], p[N];
char s[N];
int n;
 
ull get_hash(int l, int r)
{
	return Hash[r] - Hash[l - 1] * p[r - l + 1]; 
}
 
int w[60];
void write(int x)
{
	int t = 0;
	while(x)
	{
		w[++t] = x % 10;
		x /= 10;
	}
	if(!t) putchar('0');
	for(int i = t; i >= 1; i--) putchar(w[i] + '0');
 
}
 
int main()
{
	scanf("%s", s + 1);
	n = strlen(s + 1);
	_for(i, 1, n) s[n + i] = s[i];
 
	p[0] = 1;     //不要漏这句
	_for(i, 1, 2 * n) 
	{
		p[i] = p[i - 1] * base;
		Hash[i] = Hash[i - 1] * base + s[i];
	}
 
	int cnt = 0;
	_for(i, 1, n)
	{
		ull cur = get_hash(i, i + n - 1);
		if(!mp[cur]) mp[cur] = ++cnt;
		ans[mp[cur]].push_back(i - 1);
	}
 
	write(cnt); puts("");
	_for(i, 1, cnt)
	{
		write(ans[i].size()); putchar(' ');
		for(auto x: ans[i]) write(x), putchar(' ');
		puts("");
	}
 
	return 0;
}

D. Two Divisors(质因数分解 + 互质)

这题如果知道一个知识点就很好做了

若a, b互质 则gcd(a + b, ab) = 1

gcd(a, b) = 1 可以推出 gcd(a + b, b) = 1   gcd(a + b, a) = 1 (辗转相除法)

那么a + b 与a, b的质因数集合都没有交集

所以a + b与ab的质因数集合没有交集

这道题要求gcd(d1 + d2, ai) = 1

那么就令ab = ai就行了

所以就是把ai分解成两个互质的数b, c使得bc=ai

所以就可以把a质因数分解,选择不同的质因数集合就行了

质因数分解的话,ai给的1e7 可以用欧拉筛求出每个数的最小质因子

用最小质因子去筛,可以在logai的时间内求出质因数分解

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 1e7 + 10;
bool vis[N];
vector<int> p;
int ans[N][2], mp[N], n;
 
void get_prime()
{
	vis[0] = vis[1] = 1;
	_for(i, 2, 1e7)
	{
		if(!vis[i]) p.push_back(i), mp[i] = i;   //求最小质因子的时候注意质数是本身,不要漏
		for(int x: p)
		{
			if(i * x > 1e7) break;
			vis[i * x] = 1;
			mp[i * x] = x;
			if(i % x == 0) break;
		}
	}
}
 
int main()
{
	get_prime();
	scanf("%d", &n);
	_for(i, 1, n)
	{
		int cur; scanf("%d", &cur);
		int t = 1, x = mp[cur];
		while(cur % x == 0)
		{
			cur /= x;
			t *= x;
		}
		if(cur == 1) ans[i][0] = ans[i][1] = -1;
		else 
		{
			ans[i][0] = t;
			ans[i][1] = cur;
		}
	}
 
	_for(i, 1, n) printf("%d ", ans[i][0]); puts("");
	_for(i, 1, n) printf("%d ", ans[i][1]); puts("");
 
    return 0;
}

P3586 [POI2015]LOG(猜结论 + 动态开点线段树)

首先猜一个结论

大于等于s的肯定可以选

小于s的和只要大于剩下要选的数乘以s就行了

用动态开点线段树维护

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++) 
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++) 
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 1e6 + 10;
int ls[N << 6], rs[N << 6], a[N], cnt, n, m, root;           //注意root一定一开始设为0
ll t1[N << 6], t2[N << 6];
 
void up(int k) 
{ 
	t1[k] = t1[ls[k]] + t1[rs[k]];
	t2[k] = t2[ls[k]] + t2[rs[k]];
}
 
void modify(int& k, int l, int r, int x, int p)
{
	if(!k) k = ++cnt;                                //动态开点
	if(l == r)
	{
		t2[k] += p;
		t1[k] = t2[k] * x;
		return;
	}
	int m = l + r >> 1;
	if(x <= m) modify(ls[k], l, m, x, p);
	else modify(rs[k], m + 1, r, x, p);
	up(k);
}
 
ll query1(int k, int l, int r, int L, int R)
{
	if(!k) return 0;                                 //询问时询问到空节点返回0
	if(L <= l && r <= R) return t1[k];
	int m = l + r >> 1; ll res = 0;
	if(L <= m) res += query1(ls[k], l, m, L, R);
	if(R > m) res += query1(rs[k], m + 1, r, L, R);
	return res;
}
 
int query2(int k, int l, int r, int L, int R)
{
	if(!k) return 0;
	if(L <= l && r <= R) return t2[k];
	int m = l + r >> 1, res = 0;
	if(L <= m) res += query2(ls[k], l, m, L, R);
	if(R > m) res += query2(rs[k], m + 1, r, L, R);
	return res;
}
 
int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	modify(root, 0, 1e9, 0, n);  
	while(m--)
	{
		char op[5]; int x, y;
		scanf("%s%d%d", op, &x, &y);
		if(op[0] == 'U')
		{
			modify(root, 0, 1e9, a[x], -1); 
			modify(root, 0, 1e9, a[x] = y, 1);
		}
		else
		{
			int t = query2(root, 0, 1e9, y, 1e9);
			ll sum = query1(root, 0, 1e9, 0, y - 1); 
			if(sum >= 1LL * (x - t) * y) puts("TAK");
			else puts("NIE");
		}
	}
 
	return 0;
}

P3809 【模板】后缀排序

后缀数组模板

/*
    sa[i] 排名为i的后缀的位置
    height lcp(sa[i], sa[i - 1]) 即排名为i的后缀与排名为i−1的后缀的最长公共前缀
    H[i]:height[rak[i]],即i号后缀与它前一名的后缀的最长公共前缀
    最长公共子串(可重叠) height数组最大值 因为最长公共前缀的两个子串的排名一定相邻
    本质不同的字串数目 枚举每一个后缀i 对答案的贡献为 len − sa[i] + 1 − height[i]
    两个后缀的最大公共前缀 令x=rank[i],y=rank[j],x < y,那么lcp(i,j)=min(height[x+1],height[x+2]…height[y])。lcp(i,i)=n-sa[i]。 用ST表或线段树
*/
 
#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 1e6 + 10;
int x[N], y[N], c[N], sa[N], rk[N], height[N], wt[30];
int n, m;
char s[N];
 
void get_SA()
{
    _for(i, 1, n) ++c[x[i] = s[i]];
    _for(i, 2, m) c[i] += c[i - 1];
    for(int i = n; i >= 1; i--) sa[c[x[i]]--] = i;
    for(int k = 1; k <= n; k <<= 1)
    {
        int num = 0;
        _for(i, n - k + 1, n) y[++num] = i;
        _for(i, 1, n) if(sa[i] > k) y[++num] = sa[i] - k;
        _for(i, 1, m) c[i] = 0;
        _for(i, 1, n) ++c[x[i]];
        _for(i, 2, m) c[i] += c[i - 1];
        for(int i = n; i >= 1; i--) sa[c[x[y[i]]]--] = y[i], y[i] = 0;
        swap(x, y);
        x[sa[1]] = 1; num = 1;
        _for(i, 2, n) 
            x[sa[i]] = (y[sa[i]] == y[sa[i - 1]] && y[sa[i] + k] == y[sa[i - 1] + k]) ? num : ++num;
        if(num == n) break;
        m = num;
    }
}
 
void get_height()
{
    int k = 0;
    _for(i, 1, n) rk[sa[i]] = i;
    _for(i, 1, n)
    {
        if(rk[i] == 1) continue;
        if(k) k--;
        int j = sa[rk[i] - 1];
        while(j + k <= n && i + k <= n && s[i + k] == s[j + k]) k++;
        height[rk[i]] = k;
    }
}
 
int main()
{
    scanf("%s", s + 1);
    n = strlen(s + 1);
    m = 122;                //m表示字符个数 ascll('z')=122 
                            //桶的范围是1~m
    get_SA();
    _for(i, 1, n) printf("%d ", sa[i]);
 
    return 0;
}

P4111 [HEOI2015]小 Z 的房间(矩阵树定理 + 行列式计算)

这题看了半天思路,看了题解原来是矩阵树定理模板题……

有时不要死磕一道题太久,可能是没学过的算法

首先可以转化成图,打破一个墙看作连上一条边,两两之间只有一条道路说明是树

所以就转化成无向图的生成树计数问题

用到矩阵树定理,这是一个结论

方法是构造一个矩阵,点数是n的话,就构造一个n * n的矩阵

a[i][i]的值为点i的度数

a[i][j]就是i与j有多少条直接相连的边的相反数

这样的矩阵去掉任意一行和一列,其行列式的值就是答案

怎么求行列式的值呢

转化成对角矩阵来求

怎么转化成对角矩形

需要一列一列来消使得为0,方法是辗转相除法,可以看代码

不要看到紫题就畏惧,很多题就是高级算法的应用罢了,并没有很高的思维难度

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int mod = 1e9;
const int N = 15;
int id[N][N], cnt, n, m;
ll a[N * N][N * N];
char s[N][N];
 
void add(int x, int y) { a[x][x]++; a[y][y]++; a[x][y]--; a[y][x]--; }
 
int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	_for(i, 1, n) scanf("%s", s[i] + 1);
	_for(i, 1, n)
		_for(j, 1, m)
			if(s[i][j] == '.')
				id[i][j] = ++cnt;
	
	_for(i, 1, n)
		_for(j, 1, m)
		{
			if(s[i][j] == '.' && s[i][j + 1] == '.') add(id[i][j], id[i][j + 1]);
			if(s[i][j] == '.' && s[i + 1][j] == '.') add(id[i][j], id[i + 1][j]);
		}
			
	ll ans = 1;
	cnt--;
	_for(j, 1, cnt - 1)
		_for(i, j + 1, cnt)
			while(a[i][j])
			{
				ll t = a[j][j] / a[i][j];
				_for(k, 1, cnt) a[j][k] = (a[j][k] - t * a[i][k]) % mod;
				_for(k, 1, cnt) swap(a[i][k], a[j][k]);
				ans *= -1;
			}
	
	_for(i, 1, cnt) ans = ans * a[i][i] % mod;
	printf("%lld\n", (ans + mod) % mod);
 
	return 0; 
}

P2447 [SDOI2010]外星千足虫(高斯消元解异或方程组)

又是新的知识点

首先要进行一个转化,我自己想的时候不知道怎么处理这个奇偶

方法是转化成异或,把奇偶转化成异或

那么这道题就成了解异或方程组了

方法是高斯消元,思想和解线性方程组类似

但是注意n个方程不一定能解出n个未知数

在解的时候,每次是寻找最靠上的不为0的系数,这个时候其实就是贪心策略,满足了题目要求的最少的方程数

然后因为只涉及0和1,所以可以用bitset优化,常数大大优化,大概是除以32

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 2e3 + 10;
bitset<N> b[N];
int n, m, ans, flag;
 
void Gauss()
{
	_for(j, 1, n)
	{
		int p = j;
		while(!b[p][j] && p <= m) p++;
		if(p == m + 1) { flag = 1; return; }
 
		ans = max(ans, p);
		swap(b[p], b[j]);
		_for(i, 1, m)
			if(i != j && b[i][j])
				b[i] ^= b[j];
	}
}
 
int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	_for(i, 1, m)
		_for(j, 1, n + 1)
		{
			int x; scanf("%1d", &x);
			b[i][j] = x;
		}
	
	Gauss();
	if(flag) puts("Cannot Determine");
	else
	{
		printf("%d\n", ans);
		_for(i, 1, n) puts(b[i][n + 1] ? "?y7M#" : "Earth");
	}
 
	return 0; 
}


P3810 【模板】三维偏序(陌上花开)(cdq分治)

学一学cdq分治

这题是三维偏序

首先对数组排序保证第一维

然后用类似归并排序的方法,对当前的区间的左右区间分别对第二维进行排序

这样前两维的都满足了

然后就用两个指针遍历两个区间就可以了,注意要清空树状数组

注意有相同的元素,而这时cdq分治只处理左区间对右区间的贡献

所以要合并相同的元素
 

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int M = 2e5 + 10;
const int N = 1e5 + 10;
struct node
{
	int a, b, c, cnt, ans;
}t[N], s[N];
int f[M], k[N], m, n;
 
int lowbit(int x) { return x & -x; }
 
void add(int x, int p)
{
	for(; x <= m; x += lowbit(x))
		f[x] += p;
}
 
int sum(int x)
{
	int res = 0;
	for(; x; x -= lowbit(x))
		res += f[x];
	return res;
}
 
bool cmp1(node x, node y)
{
	if(x.a != y.a) return x.a < y.a;
	if(x.b != y.b) return x.b < y.b;
	return x.c < y.c;
}
 
bool cmp2(node x, node y)
{
	if(x.b != y.b) return x.b < y.b;
	return x.c < y.c;
}
 
void cdq(int l, int r)
{
	if(l == r) return;
	int mid = l + r >> 1;
	cdq(l, mid); cdq(mid + 1, r);
 
	sort(s + l, s + mid + 1, cmp2);
	sort(s + mid + 1, s + r + 1, cmp2);
	int i = l, j = mid + 1;
	for(; j <= r; j++)
	{
		while(s[i].b <= s[j].b && i <= mid)
		{
			add(s[i].c, s[i].cnt);
			i++;
		}
		s[j].ans += sum(s[j].c);
	}
	_for(t, l, i - 1) add(s[t].c, -s[t].cnt);                     //注意这里清空不是整个左区间,左区间未必遍历完
}
 
int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	_for(i, 1, n) scanf("%d%d%d", &t[i].a, &t[i].b, &t[i].c);
	sort(t + 1, t + n + 1, cmp1);
 
	int same = 0, p = 0;
	_for(i, 1, n)
	{
		same++;
		if(t[i].a != t[i + 1].a || t[i].b != t[i + 1].b || t[i].c != t[i + 1].c)
		{
			s[++p] = t[i];
			s[p].cnt = same;
			same = 0;
		}
	}
 
	cdq(1, p);
	_for(i, 1, p) k[s[i].ans + s[i].cnt - 1] += s[i].cnt;
	_for(i, 0, n - 1) printf("%d\n", k[i]);
 
	return 0; 
}

P3157 [CQOI2011]动态逆序对(cdq分治)

这题要转化一下

把删去的时间看作一维,这样就有3个维度,转化成三维偏序问题

其实就是求每一次删除少了多少个逆序对

也就是用cdq分治求出每一个数的贡献,这样来统计答案

那么把时间当作一维,一个数删除所产生的贡献是在它前面且大于大且时间大于它

或者在它后面且小于它且时间大于它

这就是三维偏序问题了
 

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 1e5 + 10;
struct node
{
	int val, time, ans;
}a[N];
int f[N], id[N], n, m;
 
int lowbit(int x) { return x & -x; }
 
void add(int x, int p)
{
	for(; x <= n; x += lowbit(x))
		f[x] += p;
}
 
int sum(int x)
{
	int res = 0;
	for(; x; x -= lowbit(x))
		res += f[x];
	return res;
}
 
bool cmp1(node x, node y) { return x.val < y.val; }
bool cmp2(node x, node y) { return x.val > y.val; }
bool cmp3(node x, node y) { return x.time < y.time; }
 
void cdq(int l, int r)
{
	if(l == r) return;
	int mid = l + r >> 1;
	cdq(l, mid); cdq(mid + 1, r);
 
	sort(a + l, a + mid + 1, cmp1);
	sort(a + mid + 1, a + r + 1, cmp1);
	int i = l, j = mid + 1;
	for(; i <= mid; i++)
	{
		while(a[j].val <= a[i].val && j <= r)
		{
			add(a[j].time, 1);
			j++;
		}
		a[i].ans += sum(m + 1) - sum(a[i].time);
	}
	_for(k, mid + 1, j - 1) add(a[k].time, -1);
 
	sort(a + l, a + mid + 1, cmp2);
	sort(a + mid + 1, a + r + 1, cmp2);
	i = l, j = mid + 1;
	for(; j <= r; j++)
	{
		while(a[j].val <= a[i].val && i <= mid)
		{
			add(a[i].time, 1);
			i++;
		}
		a[j].ans += sum(m + 1) - sum(a[j].time);
	}
	_for(k, l, i - 1) add(a[k].time, -1);
}
 
int main()
{
	scanf("%d%d", &n, &m);
	_for(i, 1, n) 
	{
		scanf("%d", &a[i].val);
		id[a[i].val] = i;
		a[i].time = m + 1;
	}
	_for(i, 1, m)
	{
		int x; scanf("%d", &x);
		a[id[x]].time = i;
	}
	
	ll res = 0;
	_for(i, 1, n)
	{
		res += sum(n) - sum(a[i].val);
		add(a[i].val, 1);
	}
	memset(f, 0, sizeof f);
 
	cdq(1, n);
	sort(a + 1, a + n + 1, cmp3);
	_for(i, 1, m)
	{
		printf("%lld\n", res);
		res -= a[i].ans;
	}
 
	return 0; 
}

P3292 [SCOI2016]幸运数字(树上路径 + 线性基)

求树上一条路径的最大异或和

处理路径一般是利用lca

lca的话主要两种方法,一种倍增,一种是树链剖分

在求lca的过程中顺便维护信息

一.树上倍增
模仿倍增数组建立很多个线性基,非常暴力

然后每次合并线性基就好了,合并非常简单,插入就好了

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 2e4 + 10;
const int M = 62;
int d[N], up[N][22], n, q;
ll k[N][22][M + 2], ans[M + 2], a[N];
vector<int> g[N];
 
void read(int& x)
{
    x = 0; char ch = getchar();
    while(!isdigit(ch)) ch = getchar();
    while(isdigit(ch)) { x = x * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); }
}
 
void readll(ll& x)
{
    x = 0; char ch = getchar();
    while(!isdigit(ch)) ch = getchar();
    while(isdigit(ch)) { x = x * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); }
}
 
void add(ll *a, ll x)
{
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        if(x & (1LL << i))                           //一定注意这里是1LL!!!
        {
            if(a[i]) x ^= a[i];
            else { a[i] = x; return; }
        }
}
 
void merge(ll *a, ll *b)
{
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        if(b[i])
            add(a, b[i]);
}
 
void dfs(int u, int fa)
{
    d[u] = d[fa] + 1;
    up[u][0] = fa;
    add(k[u][0], a[u]);
    _for(j, 1, 20)
    {
        up[u][j] = up[up[u][j - 1]][j - 1];
        memcpy(k[u][j], k[u][j - 1], sizeof k[u][j - 1]);
        merge(k[u][j], k[up[u][j - 1]][j - 1]);
    }
 
    for(int v: g[u])
    {
        if(v == fa) continue;
        dfs(v, u);
    }
}
 
int lca(int u, int v)
{
    if(d[u] < d[v]) swap(u, v);
    for(int j = 20; j >= 0; j--)
        if(d[up[u][j]] >= d[v])
            merge(ans, k[u][j]), u = up[u][j];
    if(u == v) { merge(ans, k[u][0]); return u; }
    for(int j = 20; j >= 0; j--)
        if(up[u][j] != up[v][j])
        {
            merge(ans, k[u][j]);
            merge(ans, k[v][j]);
            u = up[u][j]; v = up[v][j];
        }
    merge(ans, k[u][0]);
    merge(ans, k[v][0]);
    merge(ans, k[up[u][0]][0]);                             //注意最后还要加一个
    return up[u][0];                                        //k数组的值是不包括跳到的点本身
}
 
ll qmax()
{
    ll res = 0;
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        res = max(res, res ^ ans[i]);
    return res;
}
 
int main()
{
    read(n); read(q);
    _for(i, 1, n) readll(a[i]);
    _for(i, 1, n - 1)
    {
        int u, v;
        read(u); read(v);
        g[u].push_back(v);
        g[v].push_back(u);
    }
 
    dfs(1, 0);
    while(q--)
    {
        int u, v;
        read(u); read(v);
        memset(ans, 0, sizeof ans);
        lca(u, v);
        printf("%lld\n", qmax());
    }
 
	return 0;
}

二.树链剖分 + 线段树

树链剖分转化成区间,区间用线段树维护

我们需要得到一条路径上的线性基

也就是很多个区间的线性基合并起来

区间的线性基用线段树就好了,每一个节点维护一个区间内的线性基

#include<bits/stdc++.h>
#define l(k) (k << 1)
#define r(k) (k << 1 | 1)
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 2e4 + 10;
const int M = 62;
int d[N], f[N], top[N], son[N], siz[N], n, q;
ll t[N << 2][M + 10], ans[M + 10], a[N], val[N];
int dfn[N], cnt;
vector<int> g[N];
 
void add(ll *a, ll x)
{
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        if(x & (1LL << i))
        {
            if(a[i]) x ^= a[i];
            else { a[i] = x; return; }
        }
}
 
void merge(ll *a, ll *b)
{
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        if(b[i])
            add(a, b[i]);
}
 
void dfs1(int u, int fa)
{
    d[u] = d[fa] + 1;
    siz[u] = 1;
    f[u] = fa;
 
    for(int v: g[u])
    {
        if(v == fa) continue;
        dfs1(v, u);
        siz[u] += siz[v];
        if(siz[son[u]] < siz[v]) son[u] = v;
    }
}
 
void dfs2(int u, int t)
{
    top[u] = t;
    dfn[u] = ++cnt;
    val[cnt] = a[u];
 
    if(siz[u] == 1) return;
    dfs2(son[u], t);
    for(int v: g[u])
    {
        if(v == f[u] || v == son[u]) continue;
        dfs2(v, v);
    }
}
 
void up(int k)
{
    merge(t[k], t[l(k)]);
    merge(t[k], t[r(k)]);
}
 
void build(int k, int l, int r)
{
    if(l == r)
    {
        add(t[k], val[l]);
        return;
    }
    int m = l + r >> 1;
    build(l(k), l, m);
    build(r(k), m + 1, r);
    up(k);
}
 
void query(int k, int l, int r, int L, int R)
{
    if(L <= l && r <= R)
    {
        merge(ans, t[k]);
        return;
    }
    int m = l + r >> 1;
    if(L <= m) query(l(k), l, m, L, R);
    if(R > m) query(r(k), m + 1, r, L, R);
}
 
void lca(int u, int v)
{
    while(top[u] != top[v])
    {
        if(d[top[u]] < d[top[v]]) swap(u, v);
        query(1, 1, n, dfn[top[u]], dfn[u]);
        u = f[top[u]];
    }
    if(d[u] < d[v]) swap(u, v);
    query(1, 1, n, dfn[v], dfn[u]);
}
 
ll qmax()
{
    ll res = 0;
    for(int i = M; i >= 0; i--)
        res = max(res, res ^ ans[i]);
    return res;
}
 
int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &q);
    _for(i, 1, n) scanf("%lld", &a[i]);
    _for(i, 1, n - 1)
    {
        int u, v;
        scanf("%d%d", &u, &v);
        g[u].push_back(v);
        g[v].push_back(u);
    }
 
    dfs1(1, 0);
    dfs2(1, 1);
    build(1, 1, n);
 
    while(q--)
    {
        int u, v;
        scanf("%d%d", &u, &v);
        memset(ans, 0, sizeof ans);
        lca(u, v);
        printf("%lld\n", qmax());
    }
 
	return 0;
}

xay loves trees(dfs序 + 主席树区间修改)

这题搞了很久,也收获很多

首先是一个转化,把第二颗树的祖先儿子的关系转化为dfs序的区间

这个区间有一个特点

如果有祖孙的关系的话两个区间是包含的,也就是说有交集的

否则就没有交集

那么看第一棵树,对于一个节点,它与它的祖孙最多有多少个不为祖孙的节点

其实就是看从这个节点往上最多有多少个没有交集的区间

也就是找到与当前这个区间第一个有交集的区间

第一个意味着最近,可以转化为深度最深,因此可以把区间都赋值为深度

所以就是找当前区间的深度最大值,就是第一个有交集的区间

那么这只是对于当前这个点而言,如果一条链要作为答案的话,任意两点都不能为祖孙关系

那么处理出每一个点的最近相交的点,设为hu

那么以u为深度最深的点的答案就是可以扩展到u到根节点的hu的最大值

那么要实现维护区间最大值,这里用到了可以区间修改的主席树

我还是第一次写可以区间修改的主席树,之前都是单点修改的

其实不写错的关键还是理解本质,理解主席树无非就是每次一个新版本的树,就新建一个节点,然后复制前一个树的节点的信息,然后拓展新的信息

细节写在注释里面
 

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 3e5 + 10;
int ls[N << 6], rs[N << 6], t[N << 6], lazy[N << 6], root[N];              //以后写主席树一定左移6
int L[N], R[N], n, ans, cnt;
vector<int> g1[N], g2[N];
 
void up(int k) { t[k] = max(t[ls[k]], t[rs[k]]); }
 
void update(int& k, int x)
{
    if(!k) { k = ++cnt; ls[k] = rs[k] = 0; }                                //down的时候可能是已经存在的节点,可能是新节点,小心
    t[k] = lazy[k] = max(t[k], x);
}
 
void down(int k)
{
    if(lazy[k])
    {
        update(ls[k], lazy[k]);
        update(rs[k], lazy[k]);
        lazy[k] = 0;
    }
}
 
void add(int& k, int pre, int l, int r, int L, int R, int x)
{
    k = ++cnt;                                                               //add的时候不要写!k 其复制了前一个的值 直接++cnt
    t[k] = t[pre]; ls[k] = ls[pre]; rs[k] = rs[pre]; lazy[k] = lazy[pre];    //先创造新节点,然后复制值
 
    if(L <= l && r <= R)
    {
        t[k] = lazy[k] = max(t[k], x);
        ls[k] = rs[k] = 0;                                                   //非常重要。这时不要再左右儿子连到上一课树了。不加会错
        return;
    }
    down(pre);                                                               //向下搜的时候,pre要down
    int m = l + r >> 1;
    if(L <= m) add(ls[k], ls[pre], l, m, L, R, x);
    if(R > m) add(rs[k], rs[pre], m + 1, r, L, R, x);
    up(k);
}
 
int query(int k, int l, int r, int L, int R)
{
    if(!k) return 0;                                                       //可能有空节点,小心
    if(L <= l && r <= R) return t[k];
    down(k);                                                               //询问的时候要down
    int m = l + r >> 1, res = 0;
    if(L <= m) res = max(res, query(ls[k], l, m, L, R));
    if(R > m) res = max(res, query(rs[k], m + 1, r, L, R));
    return res;
}
 
void dfs(int u, int fa, int mx, int dep)
{
    mx = max(mx, query(root[fa], 1, n, L[u], R[u]));
    ans = max(ans, dep - mx);
    add(root[u], root[fa], 1, n, L[u], R[u], dep);
 
    for(int v: g1[u])
    {
        if(v == fa) continue;
        dfs(v, u, mx, dep + 1);
    }
}
 
void dfs2(int u, int fa)
{
    L[u] = ++cnt;
    for(int v: g2[u])
    {
        if(v == fa) continue;
        dfs2(v, u);
    }
    R[u] = cnt;
}
 
int main()
{
    int T; scanf("%d", &T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d", &n);
        _for(i, 1, n) g1[i].clear(), g2[i].clear(), root[i] = 0;
        _for(i, 1, n - 1)
        {
            int u, v;
            scanf("%d%d", &u, &v);
            g1[u].push_back(v);
            g1[v].push_back(u);
        }
        _for(i, 1, n - 1)
        {
            int u, v;
            scanf("%d%d", &u, &v);
            g2[u].push_back(v);
            g2[v].push_back(u);
        }
 
        cnt = 0;
        dfs2(1, 0);
        cnt = ans = 0;
        dfs(1, 0, 0, 1);
        printf("%d\n", ans);
 
        _for(i, 1, cnt) ls[i] = rs[i] = t[i] = lazy[i] = 0;                  //结尾的时候清空
    }
 
	return 0;
}

poj 1703(带权并查集)

https://www.cnblogs.com/xzxl/p/7341536.html 这博客讲得很好 我下面的思路都是这篇博客的

带权并查集就是在原来并查集的基础上,加上了当前节点与父亲节点的关系

这样在每一个联通分量内部,就可以根据当前节点与根节点的关系来做一些事情

这道题比较骚的是不在一个联通分量,而不是以往的在一个联通分量。

仅仅有两个联通分量,这意味着,两个人和同一个人不在一个联通分量,那么它们就在一个联通分量

用r数组表示当前节点和父亲节点的关系,r[i] = 0表示在一个联通分量,r[i] = 1表示不在一个联通分量

显然初始是r[i] = 0

那么我们需要在所有的并查集操作里面更新这个r数组,就是find 和 Union 里面

先看find

我们需要从儿子与父亲的关系 和 父亲和爷爷的关系推出儿子与爷爷的关系

我们可以画一个表

儿子与父亲 父亲与爷爷 儿子与爷爷

0                         0                   0

0                         1                   1

1                         0                   0

1                         1                   1

数学上可以总结为(a +b) % 2

所以find(x)的时候就要把x和其祖先的r值都更新一遍,因为它们全都连到了这个联通分量的根

int find(int x)
{
    if(f[x] == x) return x;
    int fa = f[x];
    f[x] = find(f[x]);
    r[x] = (r[x] + r[fa]) % 2;
    return f[x];
}

然后Union的时候也会改变,如x的根是fx, y的根是fy 

f[fx] = fy

对于一个x,f的值改变时r的值也要改变

所以r[fx]也要改变,怎么改变呢

fx -> x -> y -> fy    =    fx -> fy

此时x和y的关系是不同的,看作1

void Union(int x, int y)
{
    int fx = find(x), fy = find(y);
    if(fx == fy) return;
    f[fx] = fy;
    r[fx] = (r[x] + 1 + r[y]) % 2;
}
#include <cstdio>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 1e5 + 10;
int f[N], r[N], n, m;
 
int find(int x)
{
    if(f[x] == x) return x;
    int fa = f[x];
    f[x] = find(f[x]);
    r[x] = (r[x] + r[fa]) % 2;
    return f[x];
}
 
void Union(int x, int y)
{
    int fx = find(x), fy = find(y);
    if(fx == fy) return;
    f[fx] = fy;
    r[fx] = (r[x] + 1 + r[y]) % 2;
}
 
int main()
{
    int T; scanf("%d", &T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d%d", &n, &m);
        _for(i, 1, n) f[i] = i, r[i] = 0;
        while(m--)
        {
            char op[5]; int x, y;
            scanf("%s%d%d", op, &x, &y);
            if(op[0] == 'D') Union(x, y);
            else
            {
                if(find(x) != find(y)) puts("Not sure yet.");
                else
                {
                    if(r[x] == r[y]) puts("In the same gang.");
                    else puts("In different gangs.");
                }
            }
        }
    }
 
    return 0;
}

P3224 [HNOI2012]永无乡(线段树合并 + 权值线段树求逆序对)

这题好精彩,原来权值线段树求逆序对这么方便

首先考虑一个节点,对于其左右子树,逆序对来自三个方面,左子树内部的,右子树内部的,跨越左右子树的。

可以发现,交换左右子树只影响跨越左右子树的

所以我们可以贪心,每次合并线段树都只考虑交换过后是否更少逆序对,局部最优保证全局最优

那这么求逆序对呢

因为权值里面,左儿子所有都小于右儿子的,比如对于[1, 8]

可以先考虑[1, 4]    [5, 8] 贡献就是左子树中[5, 8] 数的个数乘上 右子树中[1, 4]数的个数

然后考虑[1, 2] [3, 4] 贡献类似

这样子递归下去,每一个非叶子节点都要统计答案

如果交换左右子树,就变成了左子树的[1, 4]乘上右子树的[5, 8]
 

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
typedef long long ll;
const int N = 2e5 + 10;
int ls[N << 5], rs[N << 5], n, cnt;
ll t[N << 5], ans, u, v;
 
void up(int k) { t[k] = t[ls[k]] + t[rs[k]]; }
 
void add(int& k, int l, int r, int x)
{
    k = ++cnt;
    if(l == r)
    {
        t[k]++;
        return;
    }
    int m = l + r >> 1;
    if(x <= m) add(ls[k], l, m, x);
    else add(rs[k], m + 1, r, x);
    up(k);
}
 
int merge(int x, int y)
{
    if(!x) return y;
    if(!y) return x;
    t[x] += t[y];
    u += t[rs[x]] * t[ls[y]];
    v += t[ls[x]] * t[rs[y]];
    ls[x] = merge(ls[x], ls[y]);
    rs[x] = merge(rs[x], rs[y]);
    return x;
}
 
int dfs()
{
    int x, root;
    scanf("%d", &x);
    if(x) add(root, 1, n, x);
    else
    {
        int lson = dfs(), rson = dfs();
        u = v = 0;
        root = merge(lson, rson);
        ans += min(u, v);
    }
    return root;
}
 
int main()
{
    scanf("%d", &n);
    dfs();
    printf("%lld\n", ans);
    return 0;
}

Matrix Equation(高斯消元)

首先对应每一位相等可以列一个方程组

固定一列后,可以列含有n个未知数的n个方程

然后高斯消元求自由变元的数量就可以了

找了个模板直接抄

注意有无解的情况

这样一算是n的四次方的

用bitset优化

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
#define _for(i, a, b) for(int i = (a); i <= (b); i++)
using namespace std;
 
const int N = 200 + 10;
const int mod = 998244353;
bitset<N> a[N];
int A[N][N], B[N][N], n;
 
int binpow(int a, int b)
{
    int res = 1;
    for(; b; b >>= 1)
    {
        if(b & 1) res = 1LL * res * a % mod;
        a = 1LL * a * a % mod;
    }
    return res;
}
 
int Guess()
{
    int r = 0, c = 0;
	while(r < n && c < n)
	{
		int m_r = r;
		_for(i, r + 1, n)
			if(a[i][c] > a[m_r][c]) m_r = i;
		if(m_r != r) swap(a[r], a[m_r]);
		if(!a[r][c])
		{
			a[r][c] = 0;
			c++;
			continue;
		}
		_for(i, r + 1, n)
			if(a[i][c])
				a[i] ^= a[r];
		r++; c++;
	}
	_for(i, r, n)
		if(a[i][n])
			return -1;
	return n - r;
}
 
int main()
{ 
    scanf("%d", &n);
    rep(i, 0, n)
        rep(j, 0, n)
            scanf("%d", &A[i][j]);
    rep(i, 0, n)
        rep(j, 0, n)
            scanf("%d", &B[i][j]);
    
    int ans = 0;
    rep(j, 0, n)
    {
        rep(i, 0, n) a[i].reset();
        rep(i, 0, n)
            rep(k, 0, n)
            {
                if(k != i) a[i][k] = A[i][k];
                else a[i][k] = abs(B[i][j] - A[i][i]);    
            }
        int t = Guess();
        if(t == -1)
        {
            puts("0");
            return 0;
        }
        ans += t;
    }
    printf("%d\n", binpow(2, ans));
 
    return 0;
}

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