BZOJ2333 [SCOI2011]棘手的操作 【离线 + 线段树】

题目

有N个节点，标号从1到N，这N个节点一开始相互不连通。第i个节点的初始权值为a[i]，接下来有如下一些操作：
U x y: 加一条边，连接第x个节点和第y个节点
A1 x v: 将第x个节点的权值增加v
A2 x v: 将第x个节点所在的连通块的所有节点的权值都增加v
A3 v: 将所有节点的权值都增加v
F1 x: 输出第x个节点当前的权值
F2 x: 输出第x个节点所在的连通块中，权值最大的节点的权值
F3: 输出所有节点中，权值最大的节点的权值

输入格式

输入的第一行是一个整数N，代表节点个数。
接下来一行输入N个整数，a[1], a[2], …, a[N]，代表N个节点的初始权值。
再下一行输入一个整数Q，代表接下来的操作数。
最后输入Q行，每行的格式如题目描述所示。

输出格式

对于操作F1, F2, F3，输出对应的结果，每个结果占一行。

输入样例

3

0 0 0

8

A1 3 -20

A1 2 20

U 1 3

A2 1 10

F1 3

F2 3

A3 -10

F3

输出样例

-10

10

10

提示

对于30%的数据，保证 N<=100，Q<=10000

对于80%的数据，保证 N<=100000，Q<=100000

对于100%的数据，保证 N<=300000，Q<=300000

对于所有的数据，保证输入合法，并且 -1000<=v, a[1], a[2], …, a[N]<=1000

题解

据说此题很多人堆套堆，怎么这么难写
我那么弱当然是用线段树啦

我觉得线段树的确好写到不知哪里去
对于所有操作，似乎在线段树上都很好实现，唯一的难点就在于点的编号

那么问题就转化成了，给定一种编号方法，使任意时刻同一个联通块内的所有点编号连续
只需要分两种情况想就很容易实现了：

我们想象，一开始所有点相互独立，没什么关系

①当两个独立的点相连时，它们的编号一定是连续的，否则此时就不满足所需性质
那我们就先用链表将它们连起来，表示编号连续

②当两个联通块相连时，由我们维护的性质得：两个联通块内部的点编号一定是连续的，现在我们需要两个联通块编号连续，我们只需要将它们的编号衔接起来就好了，那么我们把其中一个联通块所对应的链 接到另一个联通块对应的链末尾就好了

可以发现，这样子操作之后，我们就会得出若干个链，表示链上的点编号必须按链上的顺序
所以我们按链的顺序标号，就能保证所有时刻联通块内部点的编号连续

取链头链尾用并查集实现
我们在询问的时候，也要用上并查集，并且链接顺序与标号的时候相同，保证每个联通块目前的代表元一定是标号时编号最小的点，所以我们再维护并查集的大小就可以轻松求出每次操作的区间啦~

数据结构部分就只用实现一个简单的线段树
比堆套堆不知道要好写到哪里去

丑丑的代码

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define LL long long int
#define REP(i,n) for (int i = 1; i <= (n); i++)
#define Redge(u) for (int k = h[u],to; k; k = ed[k].nxt)
#define BUG(s,n) for (int i = 1; i <= (n); i++) cout<<s[i]<<' '; puts("");
#define ls (u << 1)
#define rs (u << 1 | 1)
using namespace std;
const int maxn = 300005,maxm = 100005,INF = 1000000000;
inline int read(){
	int out = 0,flag = 1; char c = getchar();
	while (c < 48 || c > 57) {if (c == '-') flag = -1; c = getchar();}
	while (c >= 48 && c <= 57) {out = (out << 3) + (out << 1) + c - '0'; c = getchar();}
	return out * flag;
}
struct Query{int opt,a,b,c;}q[maxn];
int n,m,pre[maxn],post[maxn],id[maxn],Hash[maxn],val[maxn],cnt;
int nxt[maxn],siz[maxn];
int mx[4 * maxn],tag[4 * maxn];
char opt[10];
int findu(int u){return u == pre[u] ? u : pre[u] = findu(pre[u]);}
int findd(int u){return u == post[u] ? u : post[u] = findd(post[u]);}
void build(int u,int l,int r){
	if (l == r) {mx[u] = val[Hash[l]]; return;}
	int mid = l + r >> 1;
	build(ls,l,mid);
	build(rs,mid + 1,r);
	mx[u] = max(mx[ls],mx[rs]);
}
void pd(int u){
	if (tag[u]){
		mx[ls] += tag[u]; tag[ls] += tag[u];
		mx[rs] += tag[u]; tag[rs] += tag[u];
		tag[u] = 0;
	}
}
void modify(int u,int l,int r,int L,int R,int v){
	if (l >= L && r <= R){mx[u] += v; tag[u] += v; return;}
	pd(u);
	int mid = l + r >> 1;
	if (mid >= L) modify(ls,l,mid,L,R,v);
	if (mid < R) modify(rs,mid + 1,r,L,R,v);
	mx[u] = max(mx[ls],mx[rs]);
}
int query(int u,int l,int r,int L,int R){
	if (l >= L && r <= R) return mx[u];
	pd(u);
	int mid = l + r >> 1;
	if (mid >= R) return query(ls,l,mid,L,R);
	else if (mid < L) return query(rs,mid + 1,r,L,R);
	else return max(query(ls,l,mid,L,R),query(rs,mid + 1,r,L,R));
}
int main(){
	n = read();
	for (int i = 1; i <= n; i++) val[i] = read(),pre[i] = post[i] = i;
	m = read();
	int fa,fb,sa,sb;
	for (int i = 1; i <= m; i++){
		scanf("%s",opt);
		if (opt[0] == 'U'){
			q[i].opt = 0,q[i].a = read(),q[i].b = read();
			fa = findu(q[i].a); fb = findu(q[i].b);
			if (fa == fb) continue;
			sa = findd(q[i].a); sb = findd(q[i].b);
			nxt[sa] = fb;
			pre[fb] = fa;
			post[sa] = sb;
		}
		else if (opt[0] == 'A'){
			q[i].a = read();
			if (opt[1] == '1') q[i].opt = 1,q[i].b = read();
			else if (opt[1] == '2') q[i].opt = 2,q[i].b = read();
			else q[i].opt = 3;
		}else {
			if (opt[1] == '1') q[i].opt = 4,q[i].a = read();
			else if (opt[1] == '2') q[i].opt = 5,q[i].a = read();
			else q[i].opt = 6;
		}
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++){
		if (id[i]) continue;
		int u = findu(i);
		while (u) id[u] = ++cnt,Hash[cnt] = u,u = nxt[u];
	}
	build(1,1,n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) pre[i] = i,siz[i] = 1;
	for (int i = 1; i <= m; i++){
		switch(q[i].opt){
			case 0:
				fa = findu(q[i].a); fb = findu(q[i].b);
				if (fa != fb){
					siz[fa] += siz[fb];
					pre[fb] = fa;
				}
				break;
			case 1:
				modify(1,1,n,id[q[i].a],id[q[i].a],q[i].b);
				break;
			case 2:
				fa = findu(q[i].a);
				modify(1,1,n,id[fa],id[fa] + siz[fa] - 1,q[i].b);
				break;
			case 3:
				modify(1,1,n,1,n,q[i].a);
				break;
			case 4:
				printf("%d\n",query(1,1,n,id[q[i].a],id[q[i].a]));
				break;
			case 5:
				fa = findu(q[i].a);
				printf("%d\n",query(1,1,n,id[fa],id[fa] + siz[fa] - 1));
				break;
			case 6:
				printf("%d\n",mx[1]);
				break;
		}
	}
	return 0;
}