【bzoj2588/P2633】count on a tree —— LCA + 主席树

（以下是luogu题面）

题目描述

给定一棵N个节点的树，每个点有一个权值，对于M个询问(u,v,k)，你需要回答u xor lastans和v这两个节点间第K小的点权。其中lastans是上一个询问的答案，初始为0，即第一个询问的u是明文。

输入输出格式

输入格式：

第一行两个整数N,M。

第二行有N个整数，其中第i个整数表示点i的权值。

后面N-1行每行两个整数(x,y)，表示点x到点y有一条边。

最后M行每行两个整数(u,v,k)，表示一组询问。

输出格式：

M行，表示每个询问的答案。

说明

HINT：

N,M<=100000

 

思路：

　　一看到静态第K小，你就要想到主席树；一看到树，你就要树链剖分。

　　的确用树剖把树搞成区间，在上面架主席树是比较直接的想法。问题是树剖把链所划分成的区间的数目是不确定的，因此树剖能维护的一般是能够对每条链独立求出，再用结合律结合得出答案的信息。但是主席树需要用确定多的几棵前缀权值树维护一个虚拟的树，查询函数每次传入的参数最好是一样多的。我猜树剖可以写，但是实在太麻烦，而且还多一个log。

　　我们需要维护的其实只是两点之间简单路径的信息，联想到用树上差分实现树链修改的过程，我们可以用主席树维护一个类似于前缀的东西：定义root[i]表示从原树根节点到点i的路径上的权值线段树的根。每棵新树基于的原始版本是它父亲u的那棵树。这个思想与区间前缀和的关系就好比字符串之于Trie树（可能这么比喻也不恰当）。按dfs序建立这样的主席树之后，我们查询的树上路径可以这样求出：

　　设S[l, r]维护从l到r路径的值域信息的线段树，则

　　　　S[u, v] = S[root, u] + S[root, v] - S[root, lca(u, v)] - S[root, father(lca(u, v))]

　　可以看到这个形式与树上节点信息差分很像。那么我们还需要维护LCA的查询。（终于可以用树剖辣！@w@……不，你不想）

　　（倍增大法好

 

  1. #include <cstdio>  
  2. #include <iostream>  
  3. #include <cstring>  
  4. #include <algorithm>  
  5. #include <cctype>  
  6. #define BUG puts("$$$")  
  7. #define LG 17  
  8. #define maxn 100010  
  9. template <class T>   
  10. void read(T &x) {  
  11.     x = 0;  
  12.     char ch = getchar();  
  13.     while (!isdigit(ch))   
  14.         ch = getchar();  
  15.     while (isdigit(ch)) {  
  16.         x = x * 10 + (ch ^ 48);  
  17.         ch = getchar();  
  18.     }  
  19. }  
  20. using namespace std;  
  21. struct E {  
  22.     int to, nxt;  
  23. } edge[maxn << 1];  
  24. int head[maxn], top;  
  25. int n, m;  
  26. int a[maxn], N, st[maxn];  
  27. inline void insert(int u, int v) {  
  28.     edge[++top] = (E) {v, head[u]};  
  29.     head[u] = top;  
  30. }  
  31. namespace LCA {  
  32.     int f[LG + 2][maxn], d[maxn];  
  33.     void dfs(int u, int pre) {  
  34.         d[u] = d[pre] + 1;  
  35.         f[0][u] = pre;  
  36.         for (int i = head[u]; i; i = edge[i].nxt) {  
  37.             int v = edge[i].to;  
  38.             if (v != pre)  
  39.                 dfs(v, u);  
  40.         }  
  41.     }  
  42.     void init1() {  
  43.         dfs(1, 0);  
  44.         for (int k = 1; k <= LG; ++k)   
  45.             for (int i = 1; i <= n; ++i)  
  46.                 f[k][i] = f[k-1][f[k-1][i]];  
  47.     }  
  48.     void swim(int &x, int d) {  
  49.         for (int i = 0; d; d >>= 1, ++i)  
  50.             if (d & 1)  
  51.                 x = f[i][x];  
  52.     }  
  53.     int find(int u, int v) {  
  54.         if (d[u] > d[v]) swap(u, v);  
  55.         swim(v, d[v] - d[u]);  
  56.         if (u == v)  
  57.             return u;  
  58.         for (int k = LG; k >= 0; --k)  
  59.             if (f[k][u] != f[k][v])  
  60.                 u = f[k][u], v = f[k][v];  
  61.         return f[0][u];  
  62.     }  
  63. } using namespace LCA;  
  64. namespace President_tree {  
  65.     #define lc(i) seg[i].lc  
  66.     #define rc(i) seg[i].rc  
  67.     #define mid ((l + r) >> 1)  
  68.     int root[maxn], tot;  
  69.     struct node {  
  70.         int cnt, lc, rc;  
  71.     } seg[maxn * 30];  
  72.     inline void update(int nd) {  
  73.         seg[nd].cnt = seg[lc(nd)].cnt + seg[rc(nd)].cnt;  
  74.     }  
  75.     int build(int l, int r) {  
  76.         int nd = ++tot;  
  77.         seg[nd].cnt = 0;  
  78.         if (l == r)  
  79.             return nd;  
  80.         lc(nd) = build(l, mid);  
  81.         rc(nd) = build(mid + 1, r);  
  82.         return nd;  
  83.     }  
  84.     int modify(int pre, int l, int r, int x) {  
  85.         int nd = ++tot;  
  86.         seg[nd] = seg[pre];  
  87.         if (l == r) {  
  88.             ++seg[nd].cnt;  
  89.             return nd;  
  90.         }  
  91.         if (x <= mid)  
  92.             lc(nd) = modify(lc(pre), l, mid, x);  
  93.         else rc(nd) = modify(rc(pre), mid + 1, r, x);  
  94.         update(nd);  
  95.         return nd;  
  96.     }  
  97.     void init2(int u, int pre) {  
  98.         root[u] = modify(root[pre], 1, N, a[u]);  
  99.         for (int i = head[u]; i; i = edge[i].nxt) {  
  100.             int v = edge[i].to;  
  101.             if (v != pre)  
  102.                 init2(v, u);  
  103.         }  
  104.     }  
  105.     int query(int u, int v, int lca, int flca, int l, int r, int k) {  
  106.         if (l == r) {  
  107.             return st[l];  
  108.         }  
  109.         int lsum = seg[lc(u)].cnt + seg[lc(v)].cnt - seg[lc(lca)].cnt - seg[lc(flca)].cnt;  
  110.         if (k <= lsum)  
  111.             return query(lc(u), lc(v), lc(lca), lc(flca), l, mid, k);  
  112.         return query(rc(u), rc(v), rc(lca), rc(flca), mid + 1, r, k - lsum);  
  113.     }  
  114. } using namespace President_tree;  
  115. int contra(int* a) {  
  116.     for (int i = 1; i <= n; ++i)   
  117.         st[i] = a[i];  
  118.     sort(st + 1, st + 1 + n);  
  119.     int len = unique(st + 1, st + 1 + n) - st - 1;  
  120.     for (int i = 1; i <= n; ++i)  
  121.         a[i] = lower_bound(st + 1, st + len + 1, a[i]) - st;  
  122.     return len;  
  123. }  
  124. int main() {  
  125.     read(n), read(m);  
  126.     int u, v;  
  127.     for (int i = 1; i <= n; ++i)  
  128.         read(a[i]);  
  129.     N = contra(a);  
  130.     for (int i = 1; i < n; ++i) {  
  131.         read(u), read(v);  
  132.         insert(u, v), insert(v, u);  
  133.     }  
  134.     init1();  
  135.     init2(1, 0);  
  136.     int k, ans = 0;  
  137.     for (int i = 1; i <= m; ++i) {  
  138.         read(u), read(v), read(k);  
  139.         u = ans xor u;  
  140.         int lca = find(u, v);  
  141.         ans = query(root[u], root[v], root[lca], root[f[0][lca]], 1, N, k);  
  142.         printf("%d\n", ans);  
  143.     }  
  144.     return 0;  
  145. }  

 

posted @ 2019-07-15 19:09  onyYuan  阅读(139)  评论(0)  编辑  收藏  举报