【BZOJ】【1036】树的统计

　　嗯这题是一道对树进行动态修改&查询的经典题目，可以拿来练习树链剖分~

 

　　啊对于这种动态修改&查询的题目，我们最喜闻乐见的就是在一个序列上去做了，毕竟可以直接套各种数据结构模版啊，比如线段树、平衡树之类的。那么对于这种树上的动态修改&查询，我们可以把它通过一定的手段，“转化”成序列上的问题，再套用xx树之类的数据结构进行快速维护。而这个手段呢，就有很多种了（应该是吧？），这里用到的树链剖分，就是一种将树转化成序列的划分方式。

 

　　好的，我们现在拿到一棵树，首先我们会看到，这个树跟序列几乎没半点长的像的地方T_T，除非当这个坑爹的树刚好是一条链的形状……诶等等？链？对，就是那个极端情况下平衡树会退化成的那种样子 —— 一条链= = 联想到了什么？没错，我们可以把树拆成一条条链，嗯，我们可以这样想像一下：首先我们手里有一条链，然后我们再拿过来一条链，把它接在链中间的某个位置上，它就有了个分支，然后我们再接几条链上来，诶没错，它就成了一棵树！（怎么感觉有点像鸡毛掸子似的）

　　也就是说，我们可以将一棵树拆成几条链，平放在一条线上，它就成了一个序列了~

 

　　现在问题来了：怎么拆？首先我们在树上进行的查询，经常是对于两点间的【路径】的查询，那么我们肯定希望我们拆出来的链，尽可能是连续的大段，而不是细碎的小段，因为我们在用数据结构维护的时候，肯定是维护树上连续的链比较方便。而这种“长链”，就是在树链剖分中我们称之为【重链】的东西。但是，如果只有一条条重链也组不成一棵树啊，所以我们需要【轻链】来将重链连接起来，这样，我们对于树上所有的点和边，就都划分开了。

　　这个工作我们可以通过两次dfs来完成：一次dfs求出所有节点的father，son（这个son专指重儿子，重儿子的重儿子连下去组成重链），size，deep求出来……

　　（此处省略500字）好吧其实我还是有节操一点，把实现过程传送一下吧：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6974c8b20100zc61.html

 

 

　　思想就是：路径可以划分为一条或多条重链的加和。（仅考虑【点】）

　　不在同一重链上，就往同一条重链上靠，这个是让深度大的往深度小的上面靠（想一想，为什么？），同时对深度大的重链上的值进行 维护or查询；如果在同一重链上，就回归了我们熟知的序列上的 维护or查询 问题了。

　　以下是BZOJ1036的代码：

  1 /**************************************************************
  2     Problem: 1036
  3     User: Tunix
  4     Language: C++
  5     Result: Accepted
  6     Time:2356 ms
  7     Memory:5612 kb
  8 ****************************************************************/
  9  
 10 //BZOJ 1036
 11 #include<vector>
 12 #include<cstdio>
 13 #include<cstring>
 14 #include<cstdlib>
 15 #include<iostream>
 16 #include<algorithm>
 17 #define rep(i,n) for(int i=0;i<n;++i)
 18 #define F(i,j,n) for(int i=j;i<=n;++i)
 19 #define D(i,j,n) for(int i=j;i>=n;--i)
 20 #define pb push_back
 21 using namespace std;
 22 const int N=30010,INF=~0u>>2;
 23 typedef long long LL;
 24 //#define debug
 25 struct Tree{
 26     int max,sum;
 27     #define L o<<1
 28     #define R o<<1|1
 29 }t[N<<2];
 30 vector<int>G[N];
 31 int n,m;
 32 int tid[N],top[N],fa[N],son[N],dep[N],cnt,tot,size[N],a[N];
 33 bool vis[N];
 34  
 35 //从这里到undef为线段树上的操作 
 36 #define mid (l+r>>1)
 37 inline void maintain(int o,int l,int r){
 38     t[o].max=t[o].sum=0;
 39     if(l<r){
 40         t[o].max=max(t[L].max,t[R].max);
 41         t[o].sum=t[L].sum+t[R].sum;
 42     }
 43 }
 44  
 45 void updata(int o,int l,int r,int pos,int v){
 46     if (l==r) t[o].max=t[o].sum=v;
 47     else{
 48         if (pos<=mid) updata(L,l,mid,pos,v);
 49         if (pos>mid) updata(R,mid+1,r,pos,v);
 50         maintain(o,l,r);
 51     }
 52 } 
 53 int ql=0,qr=0;
 54 int _max,_sum;
 55 void query_it(int o,int l,int r){
 56     if (ql<=l && qr>=r){
 57         _max=max(_max,t[o].max);
 58         _sum+=t[o].sum;
 59     }
 60     else{
 61         if (ql<=mid) query_it(L,l,mid);
 62         if (qr>mid) query_it(R,mid+1,r);
 63     }
 64 }
 65  
 66 #undef mid
 67 //线段树end
 68   
 69 void dfs(int x,int father,int deep){//第一次dfs 
 70     vis[x]=1;
 71     fa[x]=father; dep[x]=deep; size[x]=1; son[x]=0;
 72     int maxsize=0;
 73     rep(i,G[x].size()){
 74         int to=G[x][i];
 75         if (vis[to]) continue;
 76         dfs(to,x,deep+1);
 77         size[x]+=size[to];
 78         if (size[to]>maxsize) maxsize=size[to],son[x]=to;
 79     }
 80 }
 81  
 82 void connect(int x,int f){//第二次dfs，进行重链连接 
 83     vis[x]=1;
 84     tid[x]=++tot; top[x]=f; 
 85     if (son[x]) connect(son[x],f);
 86      
 87     rep(i,G[x].size()){
 88         int to=G[x][i];
 89         if (!vis[to]) connect(to,to);
 90     }
 91 }
 92  
 93 void query(int x,int y){//树上查询 
 94     while(top[x]!=top[y]){//如果不在同一重链上 
 95         if (dep[top[x]]<dep[top[y]])
 96             swap(x,y);//找到深度大的 
 97         ql=tid[top[x]]; qr=tid[x];
 98         query_it(1,1,n);//查询这条重链 
 99         x=fa[top[x]];//往深度浅的靠 
100     }
101     //直到在同一重链上，循环结束 
102     if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y);
103     ql=tid[x]; qr=tid[y];
104     query_it(1,1,n);//查询这段区间 
105 }
106  
107 int main(){
108     #ifndef ONLINE_JUDGE
109     freopen("file.in","r",stdin);
110 //    freopen("file.out","w",stdout);
111     #endif
112     int x,y;
113     scanf("%d",&n);
114     F(i,2,n){
115         scanf("%d%d",&x,&y);
116         G[x].pb(y);
117         G[y].pb(x);
118     }
119     F(i,1,n) scanf("%d",&a[i]);
120     memset(vis,0,sizeof vis);
121     dfs(1,0,1);
122     memset(vis,0,sizeof vis);
123     connect(1,1);
124     F(i,1,n) updata(1,1,n,tid[i],a[i]);
125  
126     scanf("%d",&m);
127     char cmd[5];
128     F(i,1,m){
129         scanf("%s%d%d",cmd,&x,&y);
130         if (cmd[1]=='H')
131             updata(1,1,n,tid[x],y);
132         else{
133             _sum=0;
134             _max=-INF; 
135             query(x,y);
136             if(cmd[1]=='M') printf("%d\n",_max);
137             else printf("%d\n",_sum);
138         }
139     }            
140     return 0;
141 }
142 /******************************************************
143 树链剖分啊，感觉上也是一种把树转化为序列进行操作的过程
144 一棵树不好存，就拆成一条条链，平放在一起就成了一个序列
145 然后根据一定的方式来拆，可以保证链的数量尽量少(log(n))
146 然后就可以用序列操作的方式，对树进行操作了！ 
147 ******************************************************/
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posted @ 2015-01-01 19:57  Tunix  阅读(291)  评论(0)  编辑  收藏  举报