bzoj2631: tree

本文深入探讨了树结构中路径加、路径乘、路径求和及加边删边等操作的动态树算法实现,详细阐述了动态树的数据结构、关键函数以及应用实例。

话说bzoj上叫tree的题可真多...

题目大意:路径加,路径乘,路径求和,加边删边。

思路:动态树搞搞就行了,两个标记要注意。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define ll unsigned int
#define ls c[x][0]
#define rs c[x][1]
const int mod=51061,maxn=100010; 
using namespace std;
int n,m;char op[2];

struct LCT{
	int fa[maxn],c[maxn][2],size[maxn],rev[maxn];
	ll sum[maxn],val[maxn],mul[maxn],add[maxn];
	bool isroot(int x){return c[fa[x]][0]!=x&&c[fa[x]][1]!=x;}
	int which(int x){return c[fa[x]][1]==x;}
	void update(int x){
//		printf("update%d %d %d\n",x,sum[x],size[x]);
		sum[x]=(sum[ls]+sum[rs]+val[x])%mod;
		size[x]=(size[ls]+size[rs]+1)%mod;	
	}
	void cal(int x,int m,int a){
		if (!x) return ;
		val[x]=(val[x]*m+a)%mod;
		sum[x]=(sum[x]*m+a*size[x])%mod;
		add[x]=(add[x]*m+a)%mod;
		mul[x]=(mul[x]*m)%mod;
//		printf("%d %d %d %d\n",x,sum[x],mul[x],add[x]);
	}
	void flip(int x){swap(c[x][0],c[x][1]),rev[x]^=1;}
	void down(int x){
		if (rev[x]) flip(c[x][0]),flip(c[x][1]),rev[x]^=1;
		if (mul[x]!=1||add[x]) cal(ls,mul[x],add[x]),cal(rs,mul[x],add[x]),mul[x]=1,add[x]=0;
	}
	void relax(int x){if (!isroot(x)) relax(fa[x]);down(x);}
	void rotate(int x){
		int y=fa[x],z=fa[y],nx=which(x),ny=which(y);
//		printf("%d %d %d %d\n",x,sum[x],mul[x],add[x]);
		fa[c[x][!nx]]=y,c[y][nx]=c[x][!nx];
		fa[x]=z;if (!isroot(y)) c[z][ny]=x;
		fa[y]=x,c[x][!nx]=y;update(y);
	}
	void splay(int x){
		relax(x);
		while (!isroot(x)){
			if (isroot(fa[x])) rotate(x);
			else if (which(x)==which(fa[x])) rotate(fa[x]),rotate(x);
			else rotate(x),rotate(x);
		}
		update(x);
	}
	void access(int x){for (int p=0;x;x=fa[x]) splay(x),fa[c[x][1]=p]=x,update(x),p=x;}
	void makeroot(int x){access(x),splay(x),flip(x);}
	void link(int a,int b){makeroot(a),fa[a]=b;}
	void cut(int a,int b){makeroot(a),access(b),splay(b),c[b][0]=fa[a]=0;}	
	void change(int a1,int b1,int a2,int b2){cut(a1,b1),link(a2,b2);}
	void qsum(int a,int b){makeroot(a),access(b),splay(b),printf("%d\n",sum[b]);}
	void modify(int a,int b,int m,int ad){makeroot(a),access(b),splay(b),cal(b,m,ad);}
}T;

int main(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for (int i=1;i<=n;i++) T.size[i]=T.val[i]=T.sum[i]=T.mul[i]=1;
	for (int i=1,a,b;i<n;i++) scanf("%d%d",&a,&b),T.link(a,b);
	for (int i=1,a,b,c,d;i<=m;i++){
		scanf("%s",op);
		if (op[0]=='+') scanf("%d%d%d",&a,&b,&c),T.modify(a,b,1,c);
		else if (op[0]=='-') scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d),T.change(a,b,c,d);
		else if (op[0]=='*') scanf("%d%d%d",&a,&b,&c),T.modify(a,b,c,0);
		else scanf("%d%d",&a,&b),T.qsum(a,b);
	}
	return 0;
}


BZOJ 3306 是一道与树相关的编程挑战题,涉及动态维护一棵树的某些性质,并支持修改操作。题目通常要求处理以下两种操作: 1. **修改节点权值**:将某个节点的权值进行更新。 2. **查询子树中的最小值**:给定一个节点作为根,求其子树中所有节点权值的最小值。 ### 解题思路 为了解决此类问题,需要高效的树结构维护方法。以下是常用的解题策略: #### 树链剖分(Heavy-Light Decomposition) 树链剖分是一种将树结构转化为线性序列的技术,通过这种方式可以使用线段树等数据结构来高效处理区间查询和单点更新操作。具体步骤包括: - 对树进行轻重链划分,使得每个节点到根路径上的边被分成若干个连续的块。 - 使用线段树或树状数组来维护这些连续块的信息,例如最小值、最大值或总和。 #### DFS 序列 + 线段树 另一种常见的方法是利用深度优先搜索(DFS)遍历树,并记录每个节点进入和离开的时间戳。这样可以将每个子树表示为一个连续的区间。随后,使用线段树来维护这个线性序列的最小值信息: - 在预处理阶段,通过 DFS 遍历树并记录每个节点的入栈时间和出栈时间。 - 子树的范围可以通过入栈时间确定,即从该节点的入栈时间到出栈时间之间的所有节点都属于该子树。 - 使用线段树维护区间最小值,支持快速查询和更新操作[^1]。 #### 示例代码 以下是一个简单的线段树实现用于维护最小值的例子: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 250000 + 10; int n, m; int val[MAXN]; vector<int> G[MAXN]; int in_time[MAXN], out_time[MAXN], dfs_clock; void dfs(int u, int fa) { in_time[u] = ++dfs_clock; for (int v : G[u]) { if (v != fa) { dfs(v, u); } } out_time[u] = dfs_clock; } struct SegmentTree { int tree[MAXN << 2]; void build(int node, int l, int r) { if (l == r) { tree[node] = val[l]; return; } int mid = (l + r) / 2; build(node * 2, l, mid); build(node * 2 + 1, mid + 1, r); tree[node] = min(tree[node * 2], tree[node * 2 + 1]); } void update(int node, int l, int r, int pos, int value) { if (l == r) { tree[node] = value; return; } int mid = (l + r) / 2; if (pos <= mid) { update(node * 2, l, mid, pos, value); } else { update(node * 2 + 1, mid + 1, r, pos, value); } tree[node] = min(tree[node * 2], tree[node * 2 + 1]); } int query(int node, int l, int r, int ql, int qr) { if (ql > r || qr < l) return INT_MAX; if (ql <= l && r <= qr) return tree[node]; int mid = (l + r) / 2; return min(query(node * 2, l, mid, ql, qr), query(node * 2 + 1, mid + 1, r, ql, qr)); } } st; int main() { scanf("%d%d", &n, &m); for (int i = 1; i <= n; ++i) { scanf("%d", &val[i]); } for (int i = 1; i < n; ++i) { int u, v; scanf("%d%d", &u, &v); G[u].push_back(v); G[v].push_back(u); } dfs(1, -1); for (int i = 1; i <= n; ++i) { val[in_time[i]] = val[i]; } st.build(1, 1, n); while (m--) { int op, x; scanf("%d%d", &op, &x); if (op == 1) { int y; scanf("%d", &y); st.update(1, 1, n, in_time[x], y); } else { printf("%d\n", st.query(1, 1, n, in_time[x], out_time[x])); } } return 0; } ``` ###
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