「JOI 2024 Final」路网服务 2
首先把每个点对应到各自的连通块，将每个连通块对应到一个区间。则问题转化为：
- 初始有若干个区间。你需要选择一些点 \(x\)，两个区间有边当且仅当他们都包含一个选了的点 \(x\)。
- 询问为：给出若干个区间，需要选择一些点使它们联通，最小化点集权值和。（注意其他区间也参与连边）
首先判掉不需要撒点的情况，然后对询问的区间做缩减操作：若两个区间 \([l_1,r_1]\) 和 \([l_2,r_2]\) 满足 \([l_1,r_1]\subseteq [l_2,r_2]\)，则可以舍弃 \([l_2,r_2]\) 的限制，因为此时 \([l_1,r_1]\) 中至少撒一个点，一定会连通。
缩减完后，此时的区间没有包含关系，可以从左到右排序。
特判掉缩减完后只剩一个区间的情况，此时答案为 在区间内选一个权值最小的点。
考虑权值均为 \(1\) 的情况。
选点的方案是从左到右贪心的过程。从最左的 \([l_1,r_1]\) 开始，假设当前连通的区间（所有）中，最右的右端点是 \(R\)，而下一个没被连通的区间（仅限询问区间）是 \([l_t,r_t]\)，则：
若 \(r_t>R\)，则选择 \(R\)；否则选择 \(r_t\)。
对于选择 \(r_t\) 的情况，相当于把 \(t\) 这个区间消耗掉了；
对于 \(r_t>R\) 选择 \(R\) 的情况：会先选择 \(R\)，每次选的下一个点是当前连通的最右一个点，再将 \(R\) 更新，直到某次 \(r_t\le R\)。这个过程可以用倍增跳来计算，预处理 \(f_{i,j}\) 表示从 \(i\) 开始选，选 \(2^j\) 步跳到哪个点。
如果当前所有询问区间都被连通，则过程结束。
两个操作加起来只有 询问区间个数 次，于是复杂度为 \(O(\sum T_k \log n)\)。
接下来考虑权值为 \(1,2\) 怎么做。
事实上只需要稍微改变一下状态。维护当前的答案 \(ans\)，设 \(dp_{0/1}\) 表示当前跳的代价为 \(ans-1\) 或 \(ans\) 步，能达到的右端点最大值。
将倍增数组也改变状态，设 \(f_{i,j,0/1}\) 从 \(i\) 开始选，经过代价为 \(2^k-1\) 或 \(2^k\) 步，能达到的右端点最大值。
接下来同上述倍增过程一样做即可：
- 如果 \(dp_{0/1}\) 两个位置都不在询问区间内，就要用倍增数组跳过一整个空挡。每次尝试 \(ans\to ans+2^k\)，由于倍增处理的是跳 \(2^k-1,2^k\) 代价达到的最远 \(R\)，可以求出此时跳到的端点，判断端点是否已经超过下一个区间。
- 否则，将 \(ans\to ans+1\)，并计算 \(ans+1\) 对应的位置，可以从 \(dp_{0/1}\) 转移。
// what is matter? never mind.
#pragma GCC optimize("Ofast")
#pragma GCC optimize("unroll-loops")
//#pragma GCC target("sse,sse2,sse3,sse4,popcnt,abm,mmx,avx,avx2")
#include<bits/stdc++.h>
#define For(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);++i)
#define Rep(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);--i)
#define ll long long
//#define int long long
#define ull unsigned long long
#define SZ(x) ((int)((x).size()))
#define ALL(x) (x).begin(),(x).end()
using namespace std;
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define mkp make_pair
typedef pair<int,int>pii;
typedef vector<int>vi;
#define maxn 1000005
#define inf 0x3f3f3f3f
int n,m,Q,fa[maxn];
int P(int i,int j){
return (i-1)*m+j;
}
int gf(int x){
while(x!=fa[x])x=fa[x]=fa[fa[x]];
return x;
}
void mg(int u,int v){
fa[gf(u)]=gf(v);
}
int id[maxn];
pii to[maxn];
int k;
int nxt2[maxn],ban[maxn];
int wei[maxn],pre1[maxn];
int f[20][500005][2];
void get(vector<pii>&o){
vector<pii>s;
sort(ALL(o),[&](pii x,pii y){
if(x.fi!=y.fi) return x.fi<y.fi;
return x.se>y.se;
});
for(auto [l,r]:o){
while(s.size() && s.back().se>=r) s.pop_back();
s.pb(mkp(l,r));
}
o=s;
}
int solve()
{
int q=read();
vi o(q);
For(i,0,q-1){
int a=read(),b=read();
o[i]=gf(P(a,b));
o[i]=id[o[i]];
}
sort(ALL(o)),o.erase(unique(ALL(o)),o.end());
if(o.size()==1) return 0;
vector<pii>a;
for(auto x:o) a.pb(to[x]);//cout<<"x: "<<x<<" "<<to[x].fi<<" "<<to[x].se<<"\n";
get(a);
int l=inf,r=-inf;
for(auto [tl,tr]:a) l=min(l,tr),r=max(r,tl);
// cout<<"l,r "<<l<<" "<<r<<"\n";
if(ban[r]!=ban[l]) return -1;
// for(auto [tl,tr]:a)cout<<"LR "<<tl<<" "<<tr<<"\n";
auto in=[&](int x){
if(x==-1)return 1;
auto it=upper_bound(ALL(a),mkp(x,inf));
if(it!=a.begin()){
--it;
if((it->fi)<=x && x<=(it->se)) return 1;
}
return 0;
};
auto getnxt=[&](int x){
if(x==0) return l;
int res=nxt2[x];
auto it=upper_bound(ALL(a),mkp(x,inf));
if(it!=a.end()) res=min(res,(it->se));
return res;
};
int res=1;
int dp[2]={0,pre1[l]};
// cout<<"res1 "<<1<<" "<<dp[0]<<" "<<dp[1]<<"\n";
while(dp[1]<r){
if(!in(dp[0]) && !in(dp[1])){
int lim=r;
auto it=upper_bound(ALL(a),mkp(dp[1],inf));
if(it!=a.end()) lim=min(lim,(it->fi));
Rep(i,19,0){
int tdp[2];
tdp[0]=max(f[i][dp[0]][1],f[i][dp[1]][0]);
int R=(dp[0]==0?l:nxt2[dp[0]]);
tdp[1]=max(f[i][dp[1]][1],f[i][R][0]);
tdp[1]=max(tdp[1],tdp[0]);
if(tdp[1]<lim){
dp[0]=tdp[0],dp[1]=tdp[1];
res+=(1<<i);
}
}
if(dp[1]>=r) break;
}
int nx=max(getnxt(dp[0]),pre1[getnxt(dp[1])]);
// cout<<"nxt "<<dp[1]<<" "<<getnxt(dp[1])<<" "<<pre1[2]<<" "<<pre1[getnxt(dp[1])]<<"\n";
dp[0]=dp[1],dp[1]=nx;
++res;
// cout<<"res "<<res<<" "<<dp[0]<<" "<<dp[1]<<"\n";
}
return res;
}
signed main()
{
n=read(),m=read(),Q=read();
For(i,0,n*m) fa[i]=i;
For(i,1,n){
string s;cin>>s;
For(j,1,m-1) if(s[j-1]&1) mg(P(i,j),P(i,j+1));
}
For(i,1,n-1){
string s;cin>>s;
For(j,1,m) if(s[j-1]&1) mg(P(i,j),P(i+1,j));
}
For(i,0,n*m) to[i]=mkp(inf,-inf);
For(i,1,n) For(j,1,m) {
int x=gf(P(i,j));
to[x].fi=min(to[x].fi,i);
to[x].se=max(to[x].se,i);
}
For(i,1,n*m)
if(gf(i)==i) id[i]=++k,to[k]=to[i];
For(i,1,k) nxt2[to[i].fi]=max(nxt2[to[i].fi],to[i].se);
For(i,2,n) nxt2[i]=max(nxt2[i],nxt2[i-1]);
For(i,1,n) ban[i]=ban[i-1]+(nxt2[i-1]<=i-1);
// For(i,1,n)cout<<ban[i]<<" " ; cout<<" ban\n";
For(i,1,n){
wei[i]=read();
if(wei[i]==1)pre1[i]=i;
else pre1[i]=pre1[i-1];
}
// For(i,1,n) cout<<pre1[i]<<' '; cout<<"pre1\n";
// For(i,1,n) cout<<nxt2[i]<<" "; cout<<"nxt2\n";
For(i,1,n){
f[0][i][0]=i;
f[0][i][1]=max(i,pre1[nxt2[i]]);
}
For(j,1,19){
auto F=[&](int i,int k){
return f[j-1][i][k];
};
For(i,1,n){
f[j][i][0]=max(F(F(i,1),0),F(F(i,0),1));
f[j][i][1]=max(f[j][i][0],F(F(i,1),1));
int x=F(i,0); x=max(x,nxt2[x]); x=F(x,0);
f[j][i][1]=max(f[j][i][1],x);
}
}
For(_,1,Q)printf("%d\n",solve());
return 0;
}
/*
4 3 3
00
00
10
00
110
011
001
1 2 2 2
2
4 3
2 1
*/
