【hdu 5692 Snacks】【dfs序】【线段树】【好题】

本文介绍了一种在树状结构上进行操作优化的方法,通过DFS序和线段树实现对树上两点间路径最大权值和的快速查询与更新。详细解析了算法原理与实现步骤,包括如何构建和维护线段树,以及如何处理树上的查询和更新操作。

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【链接】

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5692

【题意】

树上两种操作:

0 x y 将x的权重变为y

1 x 求出从0出发,经过x的路径的最距离和

【分析】

其实就是求一棵子树x里到0点路径权值和最大的点的那个权值和,因为是对一棵子树的所有值,所以容易想到用DFS序来处理。

dfs序处理出2*n的数组,每个节点出现两次,以x为根的子树被包含在x出现的两次的区间中,第二次出现表示不选当前这个点。

每个节点第一次出现的位置记录一个它的价值v[i],在第二次出现的位置记录一个-v[i]。那么子树中到根距离最多的点就是x那个区

间中前缀和最大的点。用线段树维护sum,mx(左前缀)

【代码】

#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000") 
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
const int maxn = 2e5 + 6;
vector<int>v[maxn];
int in[maxn<<1], out[maxn<<1];
ll a[maxn<<1];
int cnt = 0;

void dfs(int x,int f) {
	in[x] = ++cnt;
	for (int y : v[x])if(f!=y) {
		dfs(y, x);
	}
	out[x] = ++cnt;
}

struct node {
	int l, r;
	ll sum, mx;
}t[maxn << 2];

void build(int p, int l, int r) {
	t[p].l = l; t[p].r=r;
	if (l == r) { t[p].sum = t[p].mx = a[l]; return; }
	int mid = l + r >> 1;
	build(p << 1, l, mid);
	build(p << 1 | 1, mid + 1, r);
	t[p].sum = t[p << 1].sum + t[p << 1 | 1].sum;
	t[p].mx = max(t[p << 1].mx, t[p << 1].sum + t[p << 1 | 1].mx);
}

void change(int p, int x, ll val) {
	if (t[p].l == t[p].r) {
		t[p].mx=t[p].sum = val;
		return;
	}
	int mid = t[p].l + t[p].r >> 1;
	if (x <= mid)change(p << 1, x, val);
	else change(p << 1 | 1, x, val);
	t[p].sum = t[p << 1].sum + t[p << 1 | 1].sum;
	t[p].mx = max(t[p << 1].mx, t[p << 1].sum + t[p << 1 | 1].mx);
}

ll query(int p, int x, int y) {
	if (t[p].l==x&&t[p].r==y) return t[p].mx;
	int mid = t[p].l + t[p].r >> 1;
	if (y <= mid)return query(p << 1, x, y);
	else if (x > mid)return t[p<<1].sum+query(p << 1 | 1, x, y);
	else return max(query(p << 1, x, mid), t[p << 1].sum + query(p << 1 | 1, mid + 1, y));
}

int main() {
	int t;
	scanf("%d", &t);
	int ca = 0;
	while (t--) {
		printf("Case #%d:\n", ++ca);
		int n, m;
		scanf("%d%d", &n, &m);
		for (int i = 1; i <= n; i++)v[i].clear();
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			int x, y;
			scanf("%d%d", &x, &y); 
			x++; y++;
			v[x].push_back(y);
			v[y].push_back(x);
		}
		cnt = 0;
		dfs(1,1);
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			ll y;
			scanf("%lld", &y);
			a[in[i]] = y; a[out[i]] = -y;
		}
		build(1, 1, 2 * n);
		while (m--) {
			int op, x;
			ll y;
			scanf("%d%d", &op, &x);
			x++;
			if (op == 0) {
				scanf("%lld", &y);
				change(1, in[x], y);
				change(1, out[x], -y);
			}
			else {

				printf("%lld\n", query(1,in[x],out[x]-1));//注意out[x]表示已经走出x以及x的子树了
			}
		}
	}
}

 

<think>根据用户需求,用户希望寻找洛谷平台上适合练习的线段树相关经典练习。结合引用内容,我们可以提取出一些经典的线段树目。 引用[1]提到了洛谷P2824(排),该可以通过线段树分裂合并+set或者二分答案+线段树来解决,是一道经典目。 引用[2]中提到了洛谷P1502(窗口的星星),是一道经典的扫描线问(通常用线段树实现)。 引用[3]提到了一道分块练习(但用户要求线段树),所以我们可以忽略分块,但其中提到线段树与树状数组过不了,说明该可能设计为分块,所以不推荐。 引用[4]中提到了hdu1542(Atlantis,扫描线法)以及一道线段树练习(未给出号,但代码是线段树实现的海报张贴问,类似于洛谷P5490【模板】扫描线)。 此外,根据洛谷常见的线段树经典,我们还可以补充一些: 1. 洛谷P3372 【模板】线段树1 - 区间修改(加法)、区间查询(求和) 2. 洛谷P3373 【模板】线段树2 - 区间修改(加法、乘法)、区间查询(求和) 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线 - 矩形面积并(Atlantis问) 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]列操作 - 多种区间操作(赋值、取反、求和、求连续1的个数) 5. 洛谷P1471 方差 - 维护区间和与区间平方和 6. 洛谷P1531 I Hate It - 区间最值、单点修改(较简单) 结合引用中提到的目,我们重点推荐: 1. 洛谷P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排(引用[1]) 目大意:给出一个1到n的全排列,现在进行m次局部排,排分为两种:(1)将区间[l,r]升;(2)将区间[l,r]降。最后询问第q位置上的数。 解方法:二分答案+线段树线段树分裂合并(较难)。该线段树应用的经典目,可以锻炼对线段树的灵活运用。 2. 洛谷P1502 窗口的星星(引用[2]) 目大意:平面上有n颗星星,每颗星星有一个亮度。用一个宽为W、高为H的矩形去框星星,求矩形能框住的星星的亮度之和的最大值(边框上的星星不算)。 解方法:扫描线+线段树。该是经典的扫描线问,需要将问转化为区间操作,并用线段树维护最大值。 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线(引用[4]中hdu1542的同类型,在洛谷上为P5490) 目大意:求n个矩形的面积并。 解方法:扫描线+线段树。这是扫描线最基础的应用,适合学习扫描线算法。 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]列操作 目大意:对一个01列进行5种操作:区间置0、区间置1、区间取反、区间求和、区间求连续1的个数。 解方法:线段树维护多个标记(覆盖标记、取反标记)和复杂信息(连续段)。这线段树的能力提升很大。 5. 洛谷P3373 【模板】线段树2 目大意:区间乘、区间加、区间求和。线段树处理两种区间修改的模板。 6. 洛谷P1471 方差 目大意:维护一个数列,支持区间加,以及求区间平均值和区间方差。 解方法:线段树维护区间和与区间平方和。通过数学推导,方差可以由平方和与和推导出来。 7. 洛谷P1531 I Hate It 目大意:单点修改,区间查询最大值(RMQ问)。 解方法:线段树维护区间最大值。适合入门。 以上目难度由浅入深,涵盖了线段树的基本操作、延迟标记、扫描线、复杂信息维护等。 相关问: 1. 线段树在处理区间问时有哪些优势? 2. 线段树在处理区间修改时,延迟标记(lazy tag)是如何工作的? 3. 扫描线算法通常用于解决哪些问? 4. 如何用线段树维护区间历史最值? 5. 线段树和树状数组在应用上有何异同?</think>### 线段树经典练习推荐(洛谷平台) 以下是结合经典型和引用内容的推荐目列表,难度由浅入深,覆盖线段树的核心应用场景: --- #### **1. 基础模板** - **P3372 【模板】线段树1** - **内容**:区间加法、区间求和 - **推荐理由**:线段树最基础的模板,适合入门[^2]。 - **P3373 【模板】线段树2** - **内容**:区间加法+乘法混合操作 - **关键点**:需处理多种标记的优先级(先乘后加)[^4]。 --- #### **2. 扫描线应用(面积/覆盖问)** - **P5490 【模板】扫描线** - **内容**:求 $n$ 个矩形的面积并 - **方法**:扫描线+线段树维护区间覆盖长度[^4]。 - **P1502 窗口的星星** - **内容**:用固定窗口框住星星的最大亮度 - **技巧**:将点转化为矩形,扫描线求最大重叠值[^2]。 --- #### **3. 二分答案+线段树** - **P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排** - **内容**:对列的局部区间升/降,最后查询单点值 - **解法**: 1. 二分答案 $x$,将列转化为 $01$ 列($≥x$ 为 $1$,否则为 $0$) 2. 用线段树模拟区间排(统计 $1$ 的数量并区间赋值)[^1]。 --- #### **4. 动态开点与权值线段树** - **P3960 列队(NOIP2017)** - **内容**:矩阵中多次删除元素并添加到队尾 - **优化**:动态开点线段树维护区间删除和查询位置。 --- #### **5. 复杂标记与信息维护** - **P2572 [SCOI2010]列操作** - **内容**:区间赋值、取反、求和、求连续 $1$ 的最大长度 - **难点**:设计标记传递规则,维护多维度信息(需记录左右端点状态)[^4]。 - **P1471 方差** - **内容**:维护区间方差 $s^2 = \frac{1}{n} \sum (x_i - \bar{x})^2$ - **技巧**:转化为维护区间和 $\sum x_i$ 与区间平方和 $\sum x_i^2$[^2]。 --- #### **6. 空间优化与分块对比** - **分块练习(如引用[3])** - **场景**:当空间限制严格时(如 $4\text{MB}$),分块可能优于线段树 - **思考点**:对比线段树与分块在时间/空间上的取舍[^3]。 --- ### 练习建议 1. **先掌握模板**:完成 `P3372` 和 `P3373`,理解延迟标记(lazy tag)的实现。 2. **再攻应用场景**:尝试扫描线(`P5490`)和二分答案(`P2824`)。 3. **最后挑战综合**:如 `P2572` 需同时处理多种操作,适合检验综合能力。 > 提示:所有目均可在洛谷在线评测系统提交,部分目在引用[1]的OJ中已收录解。 --- ###
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