洛谷3703 SDOI2017树点涂色(LCT+线段树+dfs序)
又一道好题啊qwqqqq
一开始看这个题,还以为是一个树剖的什么毒瘤题目
(不过的确貌似可以用树剖啊)
qwq这真是一道\(LCT\)维护颜色的好题
首先,我们来一个一个操作的考虑。
对于操作\(1\)来说,我们是不是就相当于把\(1~x\)的路径,弄成一个独立的联通块?
哎,这个貌似是\(access(x)\)的操作理念啊QWQ
假设我们用\(LCT\)维护这棵树,一开始就全是虚边,然后对于一次1操作,那么就相当于一次\(access\),那么权值的定义,也就相当于到1的路径上要经过多少个不同的\(splay\)(也就是轻边的数目+1)
起初每个点的权值,都是他的\(deep\)(我们假设根的\(deep是1\)),那么我们该如何询问一条路径上的权值和呢?
QWQ
由于我们的\(LCT\),被当做来维护颜色了,所以自然不能通过\(split\)来算,因为会破坏原来的结构。
qwqqq
这时候就需要题解了
通常,我们求树上路径的方法一般都是树上差分。
那么这个题可以不可以用同样的方法来做呢?
我们来考虑证明一下(感性理解)
假设当前的两个点是\(x,y\),他们的\(LCA\)记为\(l\)
先考虑存在同色的情况
$首先,我们可以知道,l只会和x,y其中一个同色。
显然\(val[x]-val[l]\)表示去掉LCA的这个点,\(x`l\)路径上的颜色个数,然后\(val[y]-val[l]\)同理。
而总的路径条数,显然等于两个式子相加,然后再加上\(LCA\)的颜色(因为\(LCA\)的颜色被减去了两次)。
正好就是我们树上差分的式子
。
那么我们现在就剩下最后一个问题了。
怎么维护修改和子树\(max\)呢??
QWQ
既然没有修改,而且树的形态还是固定的。
那就可以直接线段树维护\(dfs\)序啊!
那么对于三操作就相当于子树求max
而对于子树的\(val\)的修改,我们可以发现,只有在每个\(access\)的时候,才会产生修改的影响(因为存在轻重边的切换),直接对应的+1,-1就行
但是有一个要注意的问题就是
!!!!我们修改的时候,要找到当前splay里面深度最小的点,把他和他的子树修改,这样才能起到整个子树都修改的效果
直接上代码
// luogu-judger-enable-o2
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>
#define mk makr_pair
#define ll long long
using namespace std;
inline int read()
{
int x=0,f=1;char ch=getchar();
while (!isdigit(ch)) {if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
while (isdigit(ch)) {x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
return x*f;
}
const int maxn = 2e5+1e2;
const int maxm = 2*maxn;
int point[maxn],nxt[maxm],to[maxm];
int cnt,n,m;
int dfn[maxn],size[maxn],deep[maxn];
int add[4*maxn],g[4*maxn];
int f[maxn][21];
int ch[maxn][3];
int rev[maxn],fa[maxn];
int back[maxn];
int tot;
void addedge(int x,int y)
{
nxt[++cnt]=point[x];
to[cnt]=y;
point[x]=cnt;
}
void up(int root)
{
g[root]=max(g[2*root],g[2*root+1]);
}
void build(int root,int l,int r)
{
if (l==r)
{
g[root]=deep[back[l]];
return;
}
int mid = l+r >> 1;
build(2*root,l,mid);
build(2*root+1,mid+1,r);
up(root);
}
void pushdown(int root,int l,int r)
{
if (add[root])
{
add[root*2]+=add[root];
add[2*root+1]+=add[root];
g[2*root]+=add[root];
g[2*root+1]+=add[root];
add[root]=0;
}
}
void update(int root,int l,int r,int x,int y,int p)
{
if (x>y) return;
if (x<=l && r<=y)
{
g[root]+=p;
add[root]+=p;
return;
}
pushdown(root,l,r);
int mid = l+r >> 1;
if (x<=mid) update(2*root,l,mid,x,y,p);
if (y>mid) update(2*root+1,mid+1,r,x,y,p);
up(root);
}
int query(int root,int l,int r,int x,int y)
{
if (x>y) return 0;
if (x<=l && r<=y)
{
return g[root];
}
pushdown(root,l,r);
int ans=0;
int mid = l+r >> 1;
if (x<=mid) ans=max(ans,query(2*root,l,mid,x,y));
if (y>mid) ans=max(ans,query(2*root+1,mid+1,r,x,y));
return ans;
}
void dfs(int x,int faa,int dep)
{
deep[x]=dep;
dfn[x]=++tot;
back[tot]=x;
size[x]=1;
for (int i=point[x];i;i=nxt[i])
{
int p = to[i];
if (p==faa) continue;
fa[p]=x;
f[p][0]=x;
dfs(p,x,dep+1);
size[x]+=size[p];
}
}
void init()
{
for (int j=1;j<=20;j++)
for (int i=1;i<=n;i++)
f[i][j]=f[f[i][j-1]][j-1];
}
int go_up(int x,int d)
{
for(int i=0;i<=20;i++)
{
if ((1<<i) & d) x=f[x][i];
}
return x;
}
int lca(int x,int y)
{
if (deep[x]>deep[y]) x=go_up(x,deep[x]-deep[y]);
else y=go_up(y,deep[y]-deep[x]);
if (x==y) return x;
for (int i=20;i>=0;i--)
{
if (f[x][i]!=f[y][i])
{
x=f[x][i];
y=f[y][i];
}
}
return f[x][0];
}
int son(int x)
{
if (ch[fa[x]][0]==x) return 0;
else return 1;
}
bool notroot(int x)
{
return ch[fa[x]][0]==x || ch[fa[x]][1]==x;
}
void rotate(int x)
{
int y=fa[x],z=fa[y];
int b=son(x),c=son(y);
if (notroot(y)) ch[z][c]=x;
fa[x]=z;
ch[y][b]=ch[x][!b];
fa[ch[x][!b]]=y;
ch[x][!b]=y;
fa[y]=x;
}
void splay(int x)
{
while (notroot(x))
{
int y = fa[x],z=fa[y];
int b=son(x),c=son(y);
if(notroot(y))
{
if (b==c) rotate(y);
else rotate(x);
}
rotate(x);
}
}
int findroot(int x)
{
while (ch[x][0])
x=ch[x][0];
return x;
}
void access(int x)
{
for (int y=0;x;y=x,x=fa[x])
{
splay(x);
int now = findroot(ch[x][1]);
update(1,1,n,dfn[now],dfn[now]+size[now]-1,1);
now=findroot(y);
update(1,1,n,dfn[now],dfn[now]+size[now]-1,-1);
ch[x][1]=y;
}
}
int main()
{
n=read(),m=read();
for (int i=1;i<n;i++)
{
int x=read(),y=read();
addedge(x,y);
addedge(y,x);
}
dfs(1,0,1);
init();
build(1,1,n);
for (int i=1;i<=m;i++)
{
int opt=read();
if (opt==1)
{
int x=read();
access(x);
}
if(opt==2)
{
int x=read(),y=read();
int l = lca(x,y);
cout<<query(1,1,n,dfn[x],dfn[x])+query(1,1,n,dfn[y],dfn[y])-2*query(1,1,n,dfn[l],dfn[l])+1<<"\n";
}
if (opt==3)
{
int x=read();
cout<<query(1,1,n,dfn[x],dfn[x]+size[x]-1)<<"\n";
}
}
return 0;
}