洛谷P2680 运输计划(树上差分+二分)

本文介绍了一种结合二分与树上差分的算法解决特定问题的方法。通过二分查找确定可行区间,并利用树上差分记录节点状态,实现对树形结构的有效处理。

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传送门

 

考虑树上乱搞

首先这是满足二分性质的,如果在某个时间可以完成工作那么比他更长的时间肯定也能完成工作

然后考虑二分,设当前答案为$mid$,如果有一条链的长度大于$mid$,那么这条链上必须得删去一条边。我们可以贪心的删去所有可以删去的边中最长的,然后看看最长边减去删去的边是否小于等于$mid$,如果成立说明可行

然后考虑怎么solve,我们可以用树上差分,就是对于每个点把它看做他父亲到他的边,每个点记录一个$s$,然后对于一条链,两个端点++,lca-=2。如果有一个点的$s$等于大于$mid$的链的条数,说明它被所有的链给覆盖,然后求一个最大值就好了

然后每一条链的lca都要求出来……实际上直接每一条都$O(logn)$求出来也没关系……不过代码里用的是tarjan离线求的,所以复杂度是$O(n+m)$

总复杂度是$O(nlogn)$(复杂度并没有降……直接树剖求LCA可能更省力啊……)

 1 //minamoto
 2 #include<iostream>
 3 #include<cstdio>
 4 #include<cstring>
 5 using namespace std;
 6 #define getc() (p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1<<21,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++)
 7 char buf[1<<21],*p1=buf,*p2=buf;
 8 template<class T>inline bool cmax(T&a,const T&b){return a<b?a=b,1:0;}
 9 inline int read(){
10     #define num ch-'0'
11     char ch;bool flag=0;int res;
12     while(!isdigit(ch=getc()))
13     (ch=='-')&&(flag=true);
14     for(res=num;isdigit(ch=getc());res=res*10+num);
15     (flag)&&(res=-res);
16     #undef num
17     return res;
18 }
19 const int N=3e5+5;
20 int head[N],Next[N<<1],ver[N<<1],edge[N<<1],tot;
21 int hq[N<<1],nq[N<<1],vq[N<<1],tq;
22 int dis[N],a[N],fa[N],s[N],vis[N];
23 int n,mx,ans,res,num,m;
24 struct node{
25     int u,v,len,lca;
26     node(){}
27     node(int u,int v,int len,int lca):u(u),v(v),len(len),lca(lca){}
28     inline void solve(){++s[u],++s[v],s[lca]-=2;}
29 }q[N];
30 inline void add(int u,int v,int e){
31     ver[++tot]=v,Next[tot]=head[u],head[u]=tot,edge[tot]=e;
32 }
33 inline void addq(int u,int v){
34     vq[++tq]=v,nq[tq]=hq[u],hq[u]=tq;
35 }
36 int find(int x){return fa[x]==x?x:fa[x]=find(fa[x]);}
37 void dfs(int u,int fa){
38     for(int i=head[u];i;i=Next[i]){
39         int v=ver[i];
40         if(v!=fa){
41             dfs(v,u),s[u]+=s[v];
42         }
43     }
44     if(s[u]==num) cmax(res,a[u]);
45 }
46 bool check(int x){
47     memset(s,0,sizeof(s));
48     num=res=0;
49     for(int i=1;i<=m;++i)
50     if(q[i].len>x){
51         q[i].solve(),++num;
52     }
53     dfs(1,0);
54     return mx-res<=x;
55 }
56 void tarjan(int u,int ff){
57     for(int i=head[u];i;i=Next[i]){
58         int v=ver[i];
59         if(v==ff) continue;
60         dis[v]=dis[u]+edge[i];
61         tarjan(v,u);
62         a[v]=edge[i];
63         int f1=find(v),f2=find(u);
64         if(f1!=f2) fa[f1]=f2;
65         vis[v]=1;
66     }
67     for(int i=hq[u];i;i=nq[i]){
68         int v=vq[i];
69         if(vis[v]){
70             int p=(i+1)>>1,LCA=find(v);
71             q[p]=node(u,v,dis[u]+dis[v]-2*dis[LCA],LCA);
72             cmax(mx,q[p].len);
73         }
74     }
75 }
76 int main(){
77 //    freopen("testdata.in","r",stdin);
78     n=read(),m=read();
79     for(int i=1,u,v,e;i<n;++i)
80     u=read(),v=read(),e=read(),add(u,v,e),add(v,u,e);
81     for(int i=1;i<=n;++i) fa[i]=i;
82     for(int i=1,u,v;i<=m;++i)
83     u=read(),v=read(),addq(u,v),addq(v,u);
84     tarjan(1,0);
85     int l=0,r=mx,mid;
86     while(l<=r){
87         mid=(l+r)>>1;
88         if(check(mid)) r=mid-1,ans=mid;
89         else l=mid+1;
90     }
91     printf("%d\n",ans);
92     return 0;
93 }

 

转载于:https://www.cnblogs.com/bztMinamoto/p/9677581.html

<think>嗯,用户想要寻找关于树上差分的练习题。树上差分是处理树上路径修改的常用技巧,结合LCA(最近公共祖先)能高效解决子树和、路径覆盖等问题。首先梳理树上差分的核心知识点:最基本的两种是点差分和边差分。点差分用于更新结点信息,比如给路径(u,v)上所有点加值;边差分则用于更新边的信息。用户可能需要区分这两种应用场景。回顾引用内容,引用[1]提到二叉树是考试重点且容易拿分,引用[2]介绍了B树结构。虽然B树不是直接相关,但说明用户关注树形数据结构。引用[3][4]的代码示例(回文串和数对求和)表明用户需要算法实现能力,而引用[5]的大数据规模暗示要注重算法效率。用户明确要"练习题",需要优先提供典型题目。准备分成三个层次:基础类题目考察差分思想的理解,比如统计路径访问次数;综合类结合树链剖分或DFS序等知识;拓展类涉及树套树等高阶技巧。考虑到用户可能是算法竞赛选手或备考学生,题目来源优先选择知名OJ平台(CodeForces、洛谷),标注难度星级(★☆☆到★★★)方便选择。每个题目附带核心考点说明,比如"差分+LCA"或"边权转化点权"。同时准备补充学习资源链接,包括可视化动画解释差分操作,因为用户可能对"减2抵消"等操作直觉理解有困难。不过要注意引用[5]的数据规模提醒,避免推荐暴力解法的题目。最后考虑生成的相关问题要自然衔接:树形扩展(树链剖分)、关联算法(Tarjan求LCA)都是合理的延伸方向。特别加入树上双指针是因为引用[3]展示过双指针技巧,用户可能对这种组合题感兴趣。</think> 基于树上差分算法的核心考点及题型特点,以下是精选的练习题与分类指导(均需掌握差分标记的传递和LCA的结合应用): --- ### **一、基础应用类题目** 1. **「POJ 3417 Network」** - **题意**:给一棵树和额外 M 条边,切断一条树边和一条额外边使图不连通,求方案数。 - **考点**:边差分统计覆盖次数 - **关键点**:每条额外边对应树上路径 `(u, v)`,树边上差分+1 - **难度**:★★☆ 2. **「洛谷 P3128 最大流」** - **题意**:树上点权修改,查询路径点权最大值。 - **考点**:点差分路径修改 + 线段树合并 / 树上倍增 - **技巧**:差分后DFS回溯时更新子树最大值 - **数据规模**:$N \leq 5 \times 10^4$(引用[5]提醒注意复杂度) - **难度**:★☆☆ --- ### **二、综合技巧类题目** 3. **「CodeForces 739B 子树查询」** - **题意**:每个节点的权值为$v_i$,查询节点 u 的子树中满足 $dist(u, v) \leq a_v$ 的节点数。 - **考点**:点差分 + 树上二分 + DFS序 - **差分实现**:从根到当前节点做差分,回溯时二分合法范围 - **难度**:★★★ 4. **「HDU 5452 最小割」** - **题意**:树加 M 条额外边,求最少删除边数使图不连通。 - **考点**:边差分 + 贪心 - **优化点**:仅删除差分值为1的树边(无冗余覆盖) - **数据要求**:$N, M \leq 2 \times 10^5$(参考引用[5]) - **难度**:★★☆ --- ### **三、高阶拓展类题目** 5. **「SDOI 2015 寻宝游戏」** - **题意**:动态维护树上的关键点集,求遍历所有点的最短路径。 - **考点**:虚树差分 + LCA - **技巧**:按DFS序排序后相邻点差分求和 - **思维提升**:理解虚树本质是路径压缩 - **难度**:★★★★ --- ### **▮ 树上差分核心模板代码(C++)** ```cpp // 边差分示例(给路径(u,v)所有边+val) void update_path(int u, int v, int val) { int lca = getLCA(u, v); diff[u] += val; diff[v] += val; diff[lca] -= 2 * val; // 边差分特性:抵消lca到根的增量 } // DFS回溯统计(边权->点权) void dfs(int u, int fa) { for (int v : tree[u]) { if (v == fa) continue; dfs(v, u); diff[u] += diff[v]; // 累加子树差分值 } } ``` --- ### **💡 学习建议** 1. **先导知识**:熟练掌握LCA的两种求法(倍增/Tarjan)(引用[2]强调自平衡树结构) 2. **实战技巧**: - **点差分**:路径修改 `diff[u] += val, diff[v] += val, diff[lca] -= val, diff[par[lca]] -= val` - **边差分**:将边权下放至子节点(如`u→v`的边权记在v上) 3. **复杂度验证**:差分本身$O(n)$,结合LCA后整体$O(n \log n)$(引用[5]注意大常数) > 附:扩展阅读 > - 《算法竞赛进阶指南》0x65节 - 树上差分与最近公共祖先 > - OI Wiki 差分专题:https://oi-wiki.org/basic/prefix-sum/
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