【BZOJ-3514】Codechef MARCH14 GERALD07加强版 LinkCutTree + 主席树

3514: Codechef MARCH14 GERALD07加强版

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Description

N个点M条边的无向图，询问保留图中编号在[l,r]的边的时候图中的联通块个数。

Input

第一行四个整数N、M、K、type，代表点数、边数、询问数以及询问是否加密。
接下来M行，代表图中的每条边。
接下来K行，每行两个整数L、R代表一组询问。对于type=0的测试点，读入的L和R即为询问的L、R；对于type=1的测试点，每组询问的L、R应为L xor lastans和R xor lastans。

Output

 K行每行一个整数代表该组询问的联通块个数。

Sample Input

3 5 4 0
1 3
1 2
2 1
3 2
2 2
2 3
1 5
5 5
1 2

Sample Output

2
1
3
1

HINT

对于100%的数据，1≤N、M、K≤200,000。

2016.2.26提高时限至60s

Source

By zhonghaoxi

Solution

这应该算是动态图问题吧？？ 问了一下ShallWe，用LCT维护动态图问题的一种离线做法是维护一颗 时间最大生成树 ，所以这个也是一样。

思路非常的巧妙，首先维护一颗 时间最大生成树 ，按时间顺序加边。

设当前加边为$<u,v>$，如果$u$和$v$属于同一个联通块，则加入$<u,v>$必然会形成环，那么切掉这个环上的边权(时间)最小的边，连上这个边，记这个被切掉的边为$pop_{i}$

然后这个题要求联通块的个数，然后发现，对于$pop$存在一个性质：

对于一条边$x$，在边$x$和使边$x$被切的边$y$之间连上的边，是不会与使边$x$被切得边$y$出现环的，即如果$r>y>l>x$则$y$必然会使联通块-1

所以问题就可以转化为求$[l,r]$中$pop<l$的$pop$的个数，这个可以用主席树去维护，所以答案就是$N-sum$。

Code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
#define INF 0x3fffffff
#define MAXN 400010
inline int read()
{
    int x=0,f=1; char ch=getchar();
    while (ch<'0' || ch>'9') {if (ch=='-') f=-1; ch=getchar();}
    while (ch>='0' && ch<='9') {x=x*10+ch-'0'; ch=getchar();}
    return x*f;
}
int N,M,K,T,last;
struct EdgeNode{int u,v;}edge[MAXN];
namespace LCT
{
    int fa[MAXN],son[MAXN][2],id[MAXN],tim[MAXN]; bool rev[MAXN];
    inline void Init() {for (int i=1; i<=N; i++) id[i]=i,tim[i]=INF;}
    inline bool is_root(int x) {return !fa[x] || son[fa[x]][0]!=x&&son[fa[x]][1]!=x;}
    inline int Min(int x,int y) {return tim[x]<tim[y]? x:y;}
    inline void Update(int x)
    {
        id[x]=x;
        if (son[x][0]) id[x]=Min(id[x],id[son[x][0]]);
        if (son[x][1]) id[x]=Min(id[x],id[son[x][1]]);
    }
    inline void Rev(int x) {if (!x) return; swap(son[x][0],son[x][1]),rev[x]^=1;}
    inline void Pushdown(int x)
    {
        if (!x) return;
        if (rev[x]) Rev(son[x][0]),Rev(son[x][1]),rev[x]^=1;
    }
    inline void Rotate(int x)
    {
        int y=fa[x],w=son[y][1]==x,z=fa[y];
        son[y][w]=son[x][w^1];
        if (son[x][w^1]) fa[son[x][w^1]]=y;
        if (son[z][0]==y) son[z][0]=x; else if (son[z][1]==y) son[z][1]=x;
        fa[x]=z; fa[y]=x; son[x][w^1]=y; Update(y);
    }
    int stack[MAXN];
    inline void Splay(int x)
    {
        int t=x,top=0,y; stack[++top]=x;
        while (!is_root(t)) stack[++top]=t=fa[t];
        while (top) Pushdown(stack[top--]);
        while (!is_root(x))
            {
                y=fa[x];
                if (!is_root(y))
                    if ((son[fa[y]][0]==y)^(son[y][0]==x)) Rotate(x);
                        else Rotate(y);
                Rotate(x);
            }
        Update(x);
    }
    inline void Access(int x) {for (int y=0; x; y=x,x=fa[x]) Splay(x),son[x][1]=y,Update(x);}
    inline void Makeroot(int x) {Access(x); Splay(x); Rev(x);}
    inline void Link(int x,int y) {Makeroot(x); fa[x]=y; Access(x);}
    inline void Cut(int x) {Access(x); Splay(x); fa[son[x][0]]=0; son[x][0]=0; Update(x);}
    inline void Cut(int x,int y) {Makeroot(x); Access(y); Cut(y);}
    inline int Find(int x) {Access(x); Splay(x); while (son[x][0]) x=son[x][0]; return x;}
    inline int Query(int x,int y) {Makeroot(x); Access(y); Splay(y); return id[y];}
}using namespace LCT;

namespace PrTree
{
    int root[MAXN],lson[MAXN*20],rson[MAXN*20],sum[MAXN*20],sz;
    inline void Insert(int l,int r,int &now,int par,int val)
    {
        now=++sz; sum[now]=sum[par]+1;
        if (l==r) {return;}
        lson[now]=lson[par],rson[now]=rson[par];
        int mid=(l+r)>>1;
        if (val<=mid) Insert(l,mid,lson[now],lson[par],val);
            else Insert(mid+1,r,rson[now],rson[par],val);
    }
    inline int Query(int l,int r,int L,int R,int val)
    {
        if (r<=val) return sum[R]-sum[L];
        int mid=(l+r)>>1;
        if (val<=mid) return Query(l,mid,lson[L],lson[R],val);
            else return Query(l,mid,lson[L],lson[R],val)+Query(mid+1,r,rson[L],rson[R],val);
    }
}using namespace PrTree;
int pop[MAXN];
int main()
{
    N=read(),M=read(),K=read(),T=read();
    for (int i=1; i<=M; i++) edge[i].u=read(),edge[i].v=read();
    LCT::Init();
    for (int i=1; i<=M; i++)
        {
            int u=edge[i].u,v=edge[i].v;
            if (u==v) {pop[i]=i; continue;}
            if (LCT::Find(u)==LCT::Find(v))
                {
                    pop[i]=LCT::Query(u,v);
                    LCT::Cut(u,pop[i]); LCT::Cut(v,pop[i]);
                    pop[i]-=N;
                }
            id[i+N]=i+N,tim[i+N]=i;
            LCT::Link(u,i+N); LCT::Link(v,i+N);
        }
//    for (int i=1; i<=M; i++) printf("%d  ",pop[i]); puts("");
    for (int i=1; i<=M; i++) PrTree::Insert(0,M,root[i],root[i-1],pop[i]);
    while (K--)
        {
            int L=read(),R=read();
            if (T) L^=last,R^=last;
            printf("%d\n",last=N-Query(0,M,root[L-1],root[R],L-1));
        }
    return 0;
}