UOJ #207. 共价大爷游长沙（LCT + 异或哈希)
题目
维护一颗动态树，并维护一个点对集合 \(S\) 。
动态查询一条边，是否被集合中所有点对构成的路径包含。
\(n \le 100000, m \le 300000\)
题解
orz 前辈 毛爷爷。
一个很有意思的 trick 。
如果一条边，被一条路径包含，那么两个端点分别存在与这条边对应的两个子树内。
我们就可以利用这个巧妙的性质来做了。
我们每次给两个端点异或上一个随机的权值，然后就可以每次查询这条边对应的任意一颗子树内所有点异或和 \(res\) ，如果 \(res\) 不等于前面所有操作的异或和，那么就是错的，否则就是正确的。
这利用了异或的自反性，如果两个端点都在子树中那么贡献就会抵消掉，所以就是不合法的。
可以证明这个正确率会非常的高。
至于维护子树信息，只需要 \(lct\) 多维护一个虚子树信息就行了，也就是对于 \(access,link,cut,pushup\) 多进行一些操作就行了。
总结
对于有些动态树路径的题，可以考虑只维护两个端点，不用维护整个路径上的信息。
然后可以利用异或的自反性，来保证集合中每个数出现并且仅出现一（奇数）次。
代码
具体实现就在代码里面了。
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for(register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for(register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
#define DEBUG(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
using namespace std;
typedef unsigned int ui;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) {return b < a ? a = b, 1 : 0;}
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) {return b > a ? a = b, 1 : 0;}
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("207.in", "r", stdin);
freopen ("207.out", "w", stdout);
#endif
}
const int N = 1e5 + 1e3;
#define ls(o) ch[o][0]
#define rs(o) ch[o][1]
template<int Maxn>
struct Link_Cut_Tree {
int ch[Maxn][2], fa[Maxn];
inline bool is_root(int o) {
return ls(fa[o]) != o && rs(fa[o]) != o;
}
inline bool get(int o) {
return rs(fa[o]) == o;
}
ui val[Maxn], sub[Maxn], isub[Maxn];
inline void push_up(int o) {
sub[o] = sub[ls(o)] ^ sub[rs(o)] ^ isub[o] ^ val[o];
}
void rotate(int v) {
int u = fa[v], t = fa[u], d = get(v);
fa[ch[u][d] = ch[v][d ^ 1]] = u;
fa[v] = t; if (!is_root(u)) ch[t][rs(t) == u] = v;
fa[ch[v][d ^ 1] = u] = v;
push_up(u); push_up(v);
}
bool rev[Maxn];
inline void Get_Rev(int o) {
rev[o] ^= 1; swap(ls(o), rs(o));
}
inline void push_down(int o) {
if (rev[o])
Get_Rev(ls(o)), Get_Rev(rs(o)), rev[o] = false;
}
void Push_All(int o) {
if (!is_root(o)) Push_All(fa[o]); push_down(o);
}
inline void Splay(int o) {
Push_All(o);
for (; !is_root(o); rotate(o))
if (!is_root(fa[o])) rotate(get(o) != get(fa[o]) ? o : fa[o]);
}
inline void Access(int o) {
for (int t = 0; o; o = fa[t = o])
Splay(o), isub[o] ^= sub[rs(o)], isub[o] ^= sub[rs(o) = t], push_up(o);
}
inline void Make_Root(int o) {
Access(o); Splay(o); Get_Rev(o);
}
inline void Split(int u, int v) {
Make_Root(u); Access(v); Splay(v);
}
inline void Link(int u, int v) {
Split(u, v); fa[u] = v; isub[v] ^= sub[u]; push_up(v);
}
inline void Cut(int u, int v) {
Split(u, v); ls(v) = fa[u] = 0; push_up(v);
}
};
Link_Cut_Tree<N> T;
inline void Update(int o, ui val) {
T.Access(o); T.Splay(o); T.val[o] ^= val; T.push_up(o);
}
random_device Rand;
pair<int, int> Up[N * 3]; ui Val[N * 3], len = 0;
int main () {
File();
read();
int n = read(), m = read();
For (i, 1, n - 1) T.Link(read(), read());
ui cur = 0;
For (i, 1, m) {
int opt = read();
if (opt == 1) {
int x = read(), y = read(), u = read(), v = read();
T.Cut(x, y); T.Link(u, v);
}
if (opt == 2) {
int x = read(), y = read(); Val[++ len] = Rand();
cur ^= Val[len]; Update(x, Val[len]); Update(y, Val[len]);
Up[len] = make_pair(x, y);
}
if (opt == 3) {
int id = read(), x = Up[id].first, y = Up[id].second;
cur ^= Val[id]; Update(x, Val[id]); Update(y, Val[id]);
}
if (opt == 4) {
int x = read(), y = read();
T.Split(x, y);
puts(T.sub[x] == cur ? "YES" : "NO");
}
}
return 0;
}
