Dsu on Tree

这个属于一种技巧,可以解决类似于子树询问无修改可离线的问题,一些点分治的问题也可以用Dsu on Tree解决,并且常数较小,代码复杂度低,很具有可写性。

整体上的意思就是继承重儿子的信息,暴力修改轻儿子的信息,时间复杂度的证明类似并查集的启发式合并(本质上这个就是启发式合并)。

通常情况下,题目长成询问某种东西的数量,或者某种点对的数量。

例题时间

Educational Codeforces Round 2 E Lomsat gelral

$n$个点的有根树,以$1$为根,每个点有一种颜色。我们称一种颜色占领了一个子树当且仅当没有其他颜色在这个子树中出现得比它多。求占领每个子树的所有颜色之和。

莫队可以解决这个问题,想写莫队的可以叉掉这个网页然后去AC了。

那么我们考虑用Dsu on Tree解决这个问题。

我们要做的是为何一个和,和一个最大值还有一个桶,那么,把对应的维护出来,然后暴力更新即可。

你说不会?暴力会不会?就是暴力啊...如果还不会那么就看代码吧...

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
#define N 100005
struct node{int to,next;}e[N<<1];
int head[N],val[N],col[N],maxx,siz[N],son[N],n,cnt;long long ans[N],sum;
void add(int x,int y){e[cnt]=(node){y,head[x]};head[x]=cnt++;}
void dfs1(int x,int from)
{
    siz[x]=1;
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from)dfs1(to1,x),siz[x]+=siz[to1],son[x]=(siz[to1]>siz[son[x]]?to1:son[x]);
    }
}
void add(int x,int from,int c)
{
    col[val[x]]+=c;
    if(col[val[x]]>=maxx&&c>0)
    {
        if(col[val[x]]>maxx)maxx=col[val[x]],sum=0;
        sum+=val[x];
    }
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from)add(to1,x,c);
    } 
}
void dfs2(int x,int from,int op)
{
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from&&to1!=son[x])dfs2(to1,x,0);
    }if(son[x])dfs2(son[x],x,1);
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from&&to1!=son[x])add(to1,x,1);
    }
    col[val[x]]++;
    if(col[val[x]]>=maxx)
    {
        if(col[val[x]]>maxx)maxx=col[val[x]],sum=0;
        sum+=val[x];
    }
    ans[x]=sum;
    if(!op)add(x,from,-1),sum=0,maxx=0;
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);memset(head,-1,sizeof(head));
    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&val[i]);
    for(int i=1,x,y;i<n;i++)scanf("%d%d",&x,&y),add(x,y),add(y,x);
    dfs1(1,0);dfs2(1,0,1);
    for(int i=1;i<=n;i++)printf("%lld ",ans[i]);return 0;
}

  

Codeforces Round #383 (Div. 1) D

我们称一个字符串为doubi string当且仅当重排它的字符可以组成一个回文串。

给出一个$n$个点的有根树,根为$1$,每条边上有一个字符(只有$a \sim v$,别问我为什么),求每个点的子树中所有简单路径可以组成的doubi string中的最长长度。

这个题其实求的就是树上的一条最大只有一个字母出现了奇数次的最长链。

然后维护一下$s_i$表示$i$到根的字符状态,然后每次将轻重儿子信息合并的时候更新答案。

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
#define N 500005
struct node{int to,next;}e[N<<1];
int head[N],siz[N],cnt,n,S[1<<23],val[N],son[N],dep[N],ans[N],tmp_ans;
void add(int x,int y){e[cnt]=(node){y,head[x]};head[x]=cnt++;}
void dfs1(int x,int from)
{
    dep[x]=dep[from]+1,siz[x]=1,val[x]^=val[from];
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from)dfs1(to1,x),siz[x]+=siz[to1],son[x]=(siz[to1]>siz[son[x]]?to1:son[x]);
    }
}
#define change(x) S[val[x]]=max(dep[x],S[val[x]]);
void add(int x,int from,bool op)
{
    if(op)S[val[x]]=max(dep[x],S[val[x]]);
    else S[val[x]]=-0x3f3f3f3f;
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from)add(to1,x,op);
    }
}
void get(int x)
{
    tmp_ans=max(tmp_ans,S[val[x]]+dep[x]);
    for(int i=0;i<=22;i++)tmp_ans=max(tmp_ans,S[val[x]^(1<<i)]+dep[x]);
}
void get_ans(int x,int from)
{
    get(x);
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from)get_ans(to1,x);
    }
}
void dfs2(int x,int from,int op)
{
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from&&to1!=son[x])dfs2(to1,x,0);
    }if(son[x])dfs2(son[x],x,1),ans[x]=ans[son[x]];
    for(int i=head[x];i!=-1;i=e[i].next)
    {
        int to1=e[i].to;
        if(to1!=from&&to1!=son[x])
            get_ans(to1,x),ans[x]=max(ans[x],ans[to1]),add(to1,x,1);
    }get(x);change(x);
    // printf("%d\n",x);
    // for(int i=1;i<(1<<23);i++)if(S[i]>0)printf("%d ",i);puts("");
    ans[x]=max(ans[x],tmp_ans-(dep[x]<<1)),tmp_ans=0;
    if(!op)add(x,from,0);
}char rr[2];
int main()
{
    scanf("%d",&n);memset(head,-1,sizeof(head));memset(S,-0x3f,sizeof(S));
    for(int i=2,x;i<=n;i++)scanf("%d%s",&x,rr),val[i]=1<<(rr[0]-'a'),add(x,i),add(i,x);
    dfs1(1,0);dfs2(1,0,1);for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",ans[i]);return 0;
}

  

转载于:https://www.cnblogs.com/Winniechen/p/9910922.html

#include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; #define rep(i,s,t) for(register ll i = s;i <= t;++i) #define per(i,t,s) for(register ll i = t;i >= s;--i) const ll N = 1e6 + 5; ll n; ll k; ll rt1; ll rt2; ll top; ll idx; ll ans; ll p[N] = {}; ll q[N] = {}; ll fa[N] = {}; ll st[N] = {}; ll sz[N] = {}; ll siz[N] = {}; ll dfn[N] = {}; ll son[N] = {}; vector<ll> g[N]; vector<ll> g1[N]; vector<ll> g2[N]; class binary_indexed_tree { private: ll t[N] = {}; public: inline void init() { memset(t,0,sizeof(t)); } inline ll lowbit(ll x) { return x & (-x); } inline void upd(ll x,ll k) { while(x <= n) { t[x] += k; x += lowbit(x); } } inline ll qry(ll x) { ll ans = 0; while(x) { ans += t[x]; x -= lowbit(x); } return ans; } }; binary_indexed_tree t1; binary_indexed_tree t2; inline ll read() { ll x = 0; ll y = 1; char c = getchar(); while(c < '0' || c > '9') { if(c == '-') y = -y; c = getchar(); } while(c >= '0' && c <= '9') { x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ '0'); c = getchar(); } return x * y; } inline void write(ll x) { if(x < 0) { putchar('-'); write(-x); return; } if(x > 9) write(x / 10); putchar(x % 10 + '0'); } inline void dfs(ll u) { siz[u] = 1; dfn[u] = ++idx; for(register auto v : g1[u]) { dfs(v); siz[u] += siz[v]; } } inline void dfs1(ll u) { st[++top] = u; g[u].clear(); if(top > k) fa[u] = st[top - k]; else fa[u] = 0; if(fa[u]) g[fa[u]].push_back(u); sz[u] = 1; son[u] = 0; for(auto v : g2[u]) { dfs1(v); if(sz[v] > sz[son[u]]) son[u] = v; sz[u] += sz[v]; } top--; } inline void ins(ll x,ll k) { t1.upd(dfn[x],k); t1.upd(dfn[x] + siz[x],-k); t2.upd(dfn[x],k); } inline ll query(ll x) { return t1.qry(dfn[x]) + t2.qry(dfn[x] + siz[x] - 1) - t2.qry(dfn[x] - 1); } inline void dfs3(ll u,ll k) { for(auto v : g[u]) { if(k == 1) ans += query(v); else if(k == 2) ins(v,1); else if(k == 3) ins(v,-1); } for(auto v : g2[u]) dfs3(v,k); } inline void dfs2(ll u,ll k) // k is keep flag { for(auto v: g2[u]) if(v != son[u]) dfs2(v,0); if(son[u]) dfs2(son[u],1); for(auto v: g2[u]) if(v != son[u]) { dfs3(v,1); dfs3(v,2); } for(register auto v : g[u]) ins(v,1); if(!k) dfs3(u,3); } // 添加重置全局状态的函数 inline void reset_global() { // 重置 DFS 相关全局状态 top = 0; idx = 0; // 重置树状数组在 cal 逻辑中处理,不在此重置 // 重置 DSU 相关数组 memset(sz, 0, sizeof(sz)); memset(son, 0, sizeof(son)); memset(fa, 0, sizeof(fa)); memset(st, 0, sizeof(st)); // g 数组在 dfs1 中每个节点清空,无需全局重置 } // 封装 cal 函数,与第一段代码一致 inline void cal() { reset_global(); // 重置全局状态 dfs(rt1); // 在 T1 上 DFS t1.init(); // 清空树状数组 t2.init(); top = 0; dfs1(rt2); // 在 T2 上处理第 k 祖先 dfs2(rt2, 0); // DSU on tree } int main() { freopen("D.in","r",stdin); freopen("D.out","w",stdout); n = read(); k = read(); rep(i,1,n) p[i] = read(); rep(i,1,n) q[i] = read(); rep(i,1,n) { if(!p[i]) rt1 = i; else g1[p[i]].push_back(i); if(!q[i]) rt2 = i; else g2[q[i]].push_back(i); } // 第一次计算 cal(); // 交换树 rep(i,1,n) { swap(p[i],q[i]); swap(g1[i],g2[i]); } swap(rt1,rt2); // 第二次计算 cal(); write(ans); fclose(stdin); fclose(stdout); return 0; }小丁的树 题目描述 小丁拥有两棵均具有 n n 个顶点,编号集合为 { 1 , 2 , ⋯   , n } {1,2,⋯,n} 的有根树 T 1 , T 2 T 1 ​ ,T 2 ​ ,现在他需要计算这两棵树的相似程度。 为了计算,小丁定义了对于一棵树 T T T T 上两个不同顶点 u , v u,v 的距离函数 d T ( u , v ) d T ​ (u,v),其定义为 u , v u,v 两个点距离成为祖先关系有多近,具体来说,对于所有在 T T 上为祖先关系的点对 ( u ′ , v ′ ) (u ′ ,v ′ ), dis ⁡ ( u , u ′ ) + dis ⁡ ( v , v ′ ) dis(u,u ′ )+dis(v,v ′ ) 的最小值即为 d T ( u , v ) d T ​ (u,v) 的值,其中 dis ⁡ ( u , v ) dis(u,v) 表示 u , v u,v 在树 T T 上的唯一简单路径包含的边数,即 u , v u,v 的距离。 点对 ( u ′ , v ′ ) (u ′ ,v ′ ) 为祖先关系,当且仅当 u ′ u ′ 是 v ′ v ′ 的祖先或 v ′ v ′ 是 u ′ u ′ 的祖先。(注意,每个点都是自己的祖先) 小丁心里还有一个参数 k k,如果节点对 ( u , v ) (u,v) 满足以下条件,称之为不相似的节点对: 1 ≤ u < v ≤ n 1≤u<v≤n " d T 1 ( u , v ) = 0 d T 1 ​ ​ (u,v)=0 且 d T 2 ( u , v ) > k d T 2 ​ ​ (u,v)>k“ 或 " d T 2 ( u , v ) = 0 d T 2 ​ ​ (u,v)=0 且 d T 1 ( u , v ) > k d T 1 ​ ​ (u,v)>k​“ 小丁认为,不相似的节点对越多, T 1 T 1 ​ T 2 T 2 ​ 就越不相似,你能告诉他总共有多少不相似的节点对吗? 输入格式 第一行两个整数 n , k n,k,表示 T 1 T 1 ​ T 2 T 2 ​ 的节点数参数 k k。 第二行 n n 个正整数 p 1 , p 2 , ⋯   , p n p 1 ​ ,p 2 ​ ,⋯,p n ​ , T 1 T 1 ​ 中节点 i i 的父节点为 p i p i ​ ,特别的,若 p i = 0 p i ​ =0,则 i i 是 T 1 T 1 ​ 的根。 第三行 n n 个正整数 q 1 , q 2 , ⋯   , q n q 1 ​ ,q 2 ​ ,⋯,q n ​ , T 2 T 2 ​ 中节点 i i 的父节点为 q i q i ​ ,特别的,若 q i = 0 q i ​ =0,则 i i 是 T 2 T 2 ​ 的根。 输出格式 一行一个整数,表示不相似的节点对总数。 样例 1 输入 5 0 0 1 1 2 3 5 3 1 1 0 样例 1 输出 4 样例 1 解释 ( 2 , 3 ) , ( 2 , 4 ) , ( 2 , 5 ) , ( 4 , 5 ) (2,3),(2,4),(2,5),(4,5) 为不相似的节点对。 其余样例见下发文件。 数据规模与约定 对于所有数据, 1 ≤ n ≤ 2 × 10 5 , 0 ≤ k < n , 0 ≤ p i , q i ≤ n 1≤n≤2×10 5 ,0≤k<n,0≤p i ​ ,q i ​ ≤n,且由 p i , q i p i ​ ,q i ​ 形成的是一棵 n n 个节点的有根树。 本题采用捆绑评测,你只有通过了一个子任务中所有测试点才能得到该子任务的分数。 Subtask 1(10pts): 1 ≤ n ≤ 100 1≤n≤100。 Subtask 2(20pts): 1 ≤ n ≤ 3000 1≤n≤3000。 Subtask 3(20pts): k = 0 k=0。 Subtask 4(10pts): 0 ≤ k ≤ 20 0≤k≤20。 Subtask 5(40pts):无特殊限制。 请详细注释上述代码的每一行,给出详细的解题思路,并完整按照代码流程模拟样例
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