Gym102220D Master of Data Structure （虚树）

这题就是每次维护一条链上的信息，如果普通暴力，那么复杂度会超，但是我们观察到m只有2e3，每次只有两个点，因此我们把所有可能操作的点以及他们的lca全部保留下来

新建成一棵虚树，就能维护所有的信息，并且所有的点不会超过8000，也就是说每次最多操作8e3的点，最多有2e3次的操作，所以相乘不会超时。

建立虚树就是通过dfs序排序后用栈来维护所需要的点。

注意的是，本题是对链上操作，所以有一些不在虚树上的点，例如两个关键点之间的所有点我们是没有建出来的，但是我们发现对于这些点，他们的权值一定是相等的。

因此我们将这些点缩成一个点来维护，根据树的性质，每个节点都有一个父亲，因此可以把他到父亲这条链上的点都用这个点+n这个位置来维护即可，这样就能做到唯一。

在暴力操作链的时候，需要往上跳，因此将儿子连到父亲这样跳起来会快一点

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e6+10;
vector<int> num;
int dfn[N],id[N],tot,idx;
int h[N],ne[N],e[N],q[N];
int n,m,depth[N],times;
int f[N][30],u[N],v[N],k[N],opt[N];
int valf[N],pid[N];
ll val[N];
void add(int a,int b){
    e[idx]=b,ne[idx]=h[a],h[a]=idx++;
}
void init(){
    num.clear();
    memset(h,-1,sizeof h);
    idx=0;
    tot=0;
    for(int i=1;i<N;i++){
        k[i]=0;
        val[i]=0;
        pid[i]=0;
        valf[i]=0;
    }
}
void dfs(int u,int fa){
    dfn[u]=++times;
    f[u][0]=fa;
    depth[u]=depth[fa]+1;
    int i;
    for(i=h[u];i!=-1;i=ne[i]){
        int j=e[i];
        if(j==fa)
            continue;
        dfs(j,u);
    }
}
void pp(){
    int i,j;
    for(i=1;i<=27;i++){
        for(j=1;j<=n;j++){
            f[j][i]=f[f[j][i-1]][i-1];
        }
    }
}
bool cmp(int a,int b){
    return dfn[a]<dfn[b];
}
void addx(int a,int b){
    valf[b]=a;
    pid[b]=++tot;
}
int lca(int a,int b){
    if(depth[a]<depth[b])
        swap(a,b);
    int i;
    for(i=27;i>=0;i--){
        if(depth[f[a][i]]>=depth[b]){
            a=f[a][i];
        }
    }
    if(a==b)
        return a;
    for(i=27;i>=0;i--){
        if(f[a][i]!=f[b][i]){
            a=f[a][i];
            b=f[b][i];
        }
    }
    return f[a][0];
}
void build(){
    sort(num.begin(),num.end());
    num.erase(unique(num.begin(),num.end()),num.end());
    sort(num.begin(),num.end(),cmp);
    int tt=1;
    q[tt]=1;
    int i;
    for(i=0;i<(int)num.size();i++){
        if(num[i]==1)
            continue;
            int p=lca(num[i],q[tt]);
            if(p!=q[tt]){
                while(dfn[p]<dfn[q[tt-1]]){
                    addx(q[tt-1],q[tt]);
                    tt--;
                }
                if(dfn[p]!=dfn[q[tt-1]]){
                    addx(p,q[tt]);
                    q[tt]=p;
                }
                else{
                    addx(p,q[tt]);
                    tt--;
                }
            }
            q[++tt]=num[i];
    }
    for(i=1;i<tt;i++){
        addx(q[i],q[i+1]);
    }
}
ll get(int x,int d,int choice){
    if(choice==1){
        return x+d;
    }
    if(choice==2){
        return (x^d);
    }
    if(choice==3){
        return (x>=d?x-d:x);
    }
}
void modify(int x,int y,int d,int choice){
    int tmp[2]={x,y};
    int p=lca(x,y);
    for(int i=0;i<2;i++){
        int ans=tmp[i];
        while(ans!=p){
            val[ans]=get(val[ans],d,choice);
            val[n+pid[ans]]=get(val[n+pid[ans]],d,choice);
            //cout<<p<<" "<<valf[ans]<<endl;
            ans=valf[ans];
        }
    }
    val[p]=get(val[p],d,choice);
}
ll sum,xorsum,maxv,minv,minabs;
ll update(ll x,int d,int sz){
    sum+=1ll*sz*x;
    xorsum=xorsum^(sz%2*x);
    maxv=max(maxv,x);
    minv=min(minv,x);
    minabs=min(minabs,abs(x-d));
}
ll query(int x,int y,int d,int choice){
    int tmp[2]={x,y};
    int p=lca(x,y);
    sum=0,xorsum=0,maxv=0,minv=1<<30,minabs=1<<30;
    for(int i=0;i<2;i++){
        int ans=tmp[i];
        while(ans!=p){
            int sz=depth[ans]-depth[valf[ans]]-1;
            update(val[ans],d,1);
            if(sz){
                update(val[n+pid[ans]],d,sz);
            }
            ans=valf[ans];
        }
    }
    update(val[p],d,1);
    if(choice==4){
        return sum;
    }
    if(choice==5){
        return xorsum;
    }
    if(choice==6){
        return maxv-minv;
    }
    if(choice==7)
        return minabs;
}
int main(){
    //ios::sync_with_stdio(false);
    int t;
    cin>>t;
    while(t--){
        scanf("%d%d",&n,&m);
        init();
        int i,j;
        for(i=1;i<n;i++){
            int a,b;
            scanf("%d%d",&a,&b);
            add(a,b);
            add(b,a);
        }
        dfs(1,0);
        pp();
        for(i=1;i<=m;i++){
            scanf("%d%d%d",&opt[i],&u[i],&v[i]);
            num.push_back(u[i]);
            num.push_back(v[i]);
            if(opt[i]<=3||opt[i]==7){
                scanf("%d",&k[i]);
            }
        }
        build();
        for(i=1;i<=m;i++){
            if(opt[i]<=3){
                modify(u[i],v[i],k[i],opt[i]);
            }
            else{
                printf("%lld\n",query(u[i],v[i],k[i],opt[i]));
            }
        }
    }
}