bzoj 4817: [Sdoi2017]树点涂色 LCT+树链剖分+线段树

题目:

Bob有一棵n个点的有根树，其中1号点是根节点。Bob在每个点上涂了颜色，并且每个点上的颜色不同.
定义一条路径的权值是：这条路径上的点（包括起点和终点）共有多少种不同的颜色。
Bob可能会进行这几种操作：
1 x: 把点x到根节点的路径上所有的点染上一种没有用过的新颜色。
2 x y: 求x到y的路径的权值。
3 x y: 在以x为根的子树中选择一个点，使得这个点到根节点的路径权值最大，求最大权值。
1<=n,m<=100000

题解:

这道题就是重组病毒的弱化版.
要是HE省选也考这种我会的题目超级弱化版就好了
跟重组病毒一样,我们发现第一个操作其实就是把一条链到根的颜色变得相同了.
如果我们用一条连向fa的虚边表示这个点的颜色和父亲的节点的颜色不同
反之,实边表示相同.那么如果求两点路径权值就是求路径上虚边的个数+1(因lca未被统计)
然后我们发现第一个操作其实就是Access.
然后外部进行树链剖分,在LCT Access的切断和连接实边的时候更新外部数据结构即可.
2,3两个操作都可以分别维护.
对于操作2 : 若某点连向fa为虚边对单点赋值为1,否则为0.然后直接跳top统计即可.
对于操作3 : 对每个点维护一个这个点到根的路径权,每次若连向fa的边改变,做区间修改即可,查询即区间最值.

代码比重组病毒好写多了

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
inline void read(int &x){
	x=0;static char ch;static bool flag;flag = false;
	while(ch=getchar(),ch<'!');if(ch == '-') ch=getchar(),flag = true;
	while(x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0',ch=getchar(),ch>'!');if(flag) x=-x;
}
#define rg register int
#define rep(i,a,b) for(rg i=(a);i<=(b);++i)
#define per(i,a,b) for(rg i=(a);i>=(b);--i)
const int maxn = 100010;
struct Edge{
	int to,next;
}G[maxn<<1];
int head[maxn],cnt;
void add(int u,int v){
	G[++cnt].to = v;
	G[cnt].next = head[u];
	head[u] = cnt;
}
int n,m;
namespace seg{
#define v G[i].to
	int top[maxn],son[maxn],siz[maxn];
	int dep[maxn],ind[maxn],oud[maxn];
	int dfs_clock,fa[maxn];
	void dfs(int u){
		siz[u] = 1;
		for(int i = head[u];i;i=G[i].next){
			if(v == fa[u]) continue;
			fa[v] = u;
			dep[v] = dep[u] + 1;
			dfs(v);
			siz[u] += siz[v];
			if(siz[son[u]] < siz[v]) son[u] = v;
		}
	}
	void dfs(int u,int tp){
		top[u] = tp;
		ind[u] = ++ dfs_clock;
		if(son[u]) dfs(son[u],tp);
		for(int i = head[u];i;i=G[i].next){
			if(v == fa[u] || v == son[u]) continue;
			dfs(v,v);
		}
		oud[u] = dfs_clock;
	}
#undef v
	struct segTree{
		int sum[maxn<<2],tag[maxn<<2],mx[maxn<<2];
		inline void pushdown(int rt,int l,int r){
			if(rt == 0 || tag[rt] == 0) return ;
			int mid = l+r >> 1;
			sum[rt<<1] += tag[rt]*(mid - l + 1);
			sum[rt<<1|1] += tag[rt]*(r - mid);
			mx[rt<<1] += tag[rt];
			mx[rt<<1|1] += tag[rt];
			tag[rt<<1] += tag[rt];
			tag[rt<<1|1] += tag[rt];
			tag[rt] = 0;
		}
		void modify(int rt,int l,int r,int L,int R,int d){
			if(L <= l && r <= R){
				tag[rt] += d;
				sum[rt] += d*(r - l + 1);
				mx[rt] += d;
				return ;
			}
			int mid = l+r >> 1;pushdown(rt,l,r);
			if(L <= mid) modify(rt<<1,l,mid,L,R,d);
			if(R >  mid) modify(rt<<1|1,mid+1,r,L,R,d);
			sum[rt] = sum[rt<<1] + sum[rt<<1|1];
			mx[rt] = max(mx[rt<<1],mx[rt<<1|1]);
		}
		int query_max(int rt,int l,int r,int L,int R){
			if(L <= l && r <= R) return mx[rt];
			int mid = l+r >> 1;pushdown(rt,l,r);
			if(R <= mid) return query_max(rt<<1,l,mid,L,R);
			if(L >  mid) return query_max(rt<<1|1,mid+1,r,L,R);
			return max(query_max(rt<<1,l,mid,L,R),query_max(rt<<1|1,mid+1,r,L,R));
		}
		int query_sum(int rt,int l,int r,int L,int R){
			if(L <= l && r <= R) return sum[rt];
			int mid = l+r >> 1;pushdown(rt,l,r);
			if(R <= mid) return query_sum(rt<<1,l,mid,L,R);
			if(L >  mid) return query_sum(rt<<1|1,mid+1,r,L,R);
			return query_sum(rt<<1,l,mid,L,R) + query_sum(rt<<1|1,mid+1,r,L,R);
		}
	}T1,T2;
}
namespace lct{
	using namespace seg;
	struct Node{
		Node *ch[2],*fa;
		int id;
	}mem[maxn],*it,*null;
	inline void init(){
		it = mem;null = it++;
		null->ch[0] = null->ch[1] = null->fa = null;
		null->id = -1;
	}
	inline Node* newNode(){
		Node *p = it++;
		p->ch[0] = p->ch[1] = p->fa = null;
		return p;
	}
	inline void rotate(Node *p,Node *x){
		int k = p == x->ch[1];
		Node *y = p->ch[k^1],*z = x->fa;
		if(z->ch[0] == x) z->ch[0] = p;
		if(z->ch[1] == x) z->ch[1] = p;
		if(y != null) y->fa = x;
		p->ch[k^1] = x;p->fa = z;
		x->ch[k] = y;x->fa = p;
	}
	inline bool isroot(Node *p){
		return (p == null) || (p->fa->ch[0] != p && p->fa->ch[1] != p);
	}
	inline void Splay(Node *p){
		while(!isroot(p)){
			Node *x = p->fa,*y = x->fa;
			if(isroot(x)) rotate(p,x);
			else if((p == x->ch[0])^(x == y->ch[0])) rotate(p,x),rotate(p,y);
			else rotate(x,y),rotate(p,x);
		}
	}
	inline void Access(Node *x){
		for(Node *y = null;x != null;y = x,x = x->fa){
			Splay(x);
			Node *p = x->ch[1];
			while(p->ch[0] != null) p = p->ch[0];
			if(p != null){
				T1.modify(1,1,n,ind[p->id],ind[p->id],1);
				T2.modify(1,1,n,ind[p->id],oud[p->id],1);
			}
			p = y;
			while(p->ch[0] != null) p = p->ch[0];
			if(p != null){
				T1.modify(1,1,n,ind[p->id],ind[p->id],-1);
				T2.modify(1,1,n,ind[p->id],oud[p->id],-1);
			}
			x->ch[1] = y;
		}
	}
}
inline int query(int u,int v){
	using namespace seg;
	int ret = 0;
	while(top[u] != top[v]){
		if(dep[top[u]] < dep[top[v]]) swap(u,v);
		ret += T1.query_sum(1,1,n,ind[top[u]],ind[u]);
		u = fa[top[u]];
	}if(dep[u] > dep[v]) swap(u,v);
	if(ind[u] + 1 <= ind[v]) ret += T1.query_sum(1,1,n,ind[u]+1,ind[v]);
	return ret;
}
int main(){
	using namespace lct;
	using namespace seg;
	read(n);read(m);
	init();
	rep(i,1,n) newNode()->id = i;
	rg u,v;
	rep(i,1,n-1){
		read(u);read(v);
		add(u,v);add(v,u);
	}
	dfs(1);dfs(1,1);
	rep(i,2,n){
		T1.modify(1,1,n,ind[i],ind[i],1);
		T2.modify(1,1,n,ind[i],oud[i],1);
		(mem+i)->fa = (mem+fa[i]);
	}
	rg op;
	while(m--){
		read(op);
		if(op == 1){
			read(u);
			Access(mem+u);
		}else if(op == 2){
			read(u);read(v);
			printf("%d\n",query(u,v)+1);
		}else if(op == 3){
			read(u);
			printf("%d\n",T2.query_max(1,1,n,ind[u],oud[u])+1);
		}
	}
	return 0;
}