边权树链剖分

边权树链剖分

一般的树链剖分都是维护的点权，而如果要维护边权怎么办呢？

思路

我们可以把边权转换为点权。一个点有很多个儿子，但只有一个父亲。如果一个节点的点权记录到其儿子的边权就显然不行了，只能记录这个点到其父亲的边权。

如果要修改查询 $\text{x---y}$ 的所有边权，通过维护点权的思路，先修改查询 $\text{x---lca(x,y)}$ 再修改查询 $\text{lca(x,y)---y}$ ，但这样会出现一个问题。

像上面这张图，如果要修改查询 $\text{4---6}$ ，应先从 $\text{4---3}$ ，再从 $\text{3---6}$。但我们发现点 $\text{3}$ 存储的点权是 $\text{3---1}$ 的边权，不属于要修改查询的，不应该修改。所以我们应该对点权树剖的代码做一下改动。

tree.change(1,dfn[y],dfn[x],z);

tree.change(1,dfn[y]+1,dfn[x],z);

这样就能避免上述情况了。剩下的操作都和点权树剖一样。

题目

P4315 月下“毛景树”

这个题就是边权树剖的模板，不过有一个坑点，就是要注意push_up/push_down的时候要清空各种标记。

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN=100005;
int ver[MAXN<<1],nxt[MAXN<<1],head[MAXN],edge[MAXN<<1],a[MAXN],tot,n;
int fa[MAXN],de[MAXN],dfn[MAXN],fdfn[MAXN],top[MAXN],son[MAXN],siz[MAXN],cnt;
int eg[MAXN][2];
void add(int x,int y,int z){
	ver[++tot]=y;
	nxt[tot]=head[x];
	head[x]=tot;
	edge[tot]=z;
}
void dfs1(int x,int f,int e){//处理各种数组
	fa[x]=f,de[x]=de[fa[x]]+1,a[x]=e,siz[x]=1;//a[x]=e:把点权设成这个点到父亲的边权
	for(int i=head[x];i;i=nxt[i]){//板子
		if(ver[i]==fa[x])continue;
		dfs1(ver[i],x,edge[i]);
		siz[x]+=siz[ver[i]];
		if(siz[ver[i]]>siz[son[x]])son[x]=ver[i];
	}
}
void dfs2(int x,int f){//板子
	top[x]=f,dfn[x]=++cnt,fdfn[cnt]=x;
	if(!son[x])return;
	dfs2(son[x],f);
	for(int i=head[x];i;i=nxt[i]){
		if(ver[i]==fa[x])continue;
		if(ver[i]==son[x])continue;
		dfs2(ver[i],ver[i]);
	}
}
struct SegmentTree{//板子
	const int NO_CHANGE=-0x7fffffff;
	struct node{
		int l,r,maxn,cov,add;
	}t[MAXN<<2];
	#define LSON (p<<1)
	#define RSON ((p<<1)|1)
	#define mid ((l+r)>>1)
	void make_lazy_tag_cov(int p,int val){
		t[p].add=0;//赋值时应当清空加法标记
		t[p].maxn=val;
		t[p].cov=val;
	}
	void make_lazy_tag_add(int p,int val){
		t[p].maxn+=val;//加法时不用清空赋值标记
		t[p].add+=val;
	}
	void push_up(int p){
		t[p].maxn=max(t[LSON].maxn,t[RSON].maxn);
	}
	void push_down(int p){//QAQ,线段树都敲烂了，还是错了push_down. 
		if(t[p].cov!=NO_CHANGE){//下传赋值标记
			make_lazy_tag_cov(LSON,t[p].cov);
			make_lazy_tag_cov(RSON,t[p].cov);
			t[p].cov=NO_CHANGE;
		}
		if(t[p].add){//下穿加法标记
			make_lazy_tag_add(LSON,t[p].add);
			make_lazy_tag_add(RSON,t[p].add);
			t[p].add=0;
		}
	}
	void build(int p,int l,int r){//板子
		if(l>r)return;
		t[p].l=l,t[p].r=r,t[p].add=0,t[p].cov=NO_CHANGE;
		if(l==r){
			t[p].maxn=a[fdfn[l]];
			return;
		}
		build(LSON,l,mid);
		build(RSON,mid+1,r);
		push_up(p);
	}
	void change_cov(int p,int l,int r,int val){//板子
		if(l>r)return;
		if(l<=t[p].l&&t[p].r<=r){
			make_lazy_tag_cov(p,val);
			return;
		}
		push_down(p);
		if(t[LSON].r>=l)change_cov(LSON,l,r,val);
		if(t[RSON].l<=r)change_cov(RSON,l,r,val);
		push_up(p);
	}
	void change_add(int p,int l,int r,int val){//板子
		if(l>r)return;
		if(l<=t[p].l&&t[p].r<=r){
			make_lazy_tag_add(p,val);
			return; 
		}
		push_down(p);
		if(t[LSON].r>=l)change_add(LSON,l,r,val);
		if(t[RSON].l<=r)change_add(RSON,l,r,val);
		push_up(p);
	}
	int ask_max(int p,int l,int r){//板子
		if(l>r)return -0x7fffffff;
		if(l<=t[p].l&&t[p].r<=r)return t[p].maxn;
		push_down(p);
		int ans=-0x7fffffff;
		if(t[LSON].r>=l)ans=max(ans,ask_max(LSON,l,r));
		if(t[RSON].l<=r)ans=max(ans,ask_max(RSON,l,r));
		return ans;
	} 
}tree;
void cover_u_to_v(int u,int v,int w){
	while(top[u]!=top[v]){//板子
		if(de[top[u]]<de[top[v]])swap(u,v);
		tree.change_cov(1,dfn[top[u]],dfn[u],w);
		u=fa[top[u]];
	}
	if(de[u]<de[v])swap(u,v);
	tree.change_cov(1,dfn[v]+1,dfn[u],w);//与点权树剖不一样的地方
}
void add_u_to_v(int u,int v,int w){
	while(top[u]!=top[v]){//板子
		if(de[top[u]]<de[top[v]])swap(u,v);
		tree.change_add(1,dfn[top[u]],dfn[u],w);
		u=fa[top[u]];
	}
	if(de[u]<de[v])swap(u,v);
	tree.change_add(1,dfn[v]+1,dfn[u],w);//与点权树剖不一样的地方
}
int ask_max_u_to_v(int u,int v){
	int ans=-0x7fffffff;
	while(top[u]!=top[v]){//板子
		if(de[top[u]]<de[top[v]])swap(u,v);
		ans=max(ans,tree.ask_max(1,dfn[top[u]],dfn[u]));
		u=fa[top[u]];
	}
	if(de[u]<de[v])swap(u,v);
	ans=max(ans,tree.ask_max(1,dfn[v]+1,dfn[u]));//与点权树剖不一样的地方
	return ans;
}
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1,w;i<n;i++){
		cin>>eg[i][0]>>eg[i][1]>>w;
		add(eg[i][0],eg[i][1],w);
		add(eg[i][1],eg[i][0],w); 
	}
	fa[1]=de[1]=1;
	dfs1(1,1,0);
	dfs2(1,1);
	tree.build(1,1,n);
	string op;
	for(int i=1,u,v,w;;i++){
		cin>>op;
		if(op=="Stop")break;
		if(op=="Max"){
			cin>>u>>v;
			cout<<ask_max_u_to_v(u,v)<<endl;
		}
		if(op=="Cover"){
			cin>>u>>v>>w;
			cover_u_to_v(u,v,w);
		}
		if(op=="Add"){
			cin>>u>>v>>w;
			add_u_to_v(u,v,w);
		}
		if(op=="Change"){
			cin>>u>>w;
			cover_u_to_v(eg[u][0],eg[u][1],w);
		}
	}
	return 0;
}