[AGC014E] Blue and Red Tree

• 给定一棵 (n) 个节点的树，一开始所有边都是蓝色的。每次选择一条所有边都是蓝色的路径，删掉其中一条边，然后在路径的两个端点之间连一条红边。求最后能不能得到目标形态(都是红边)的树。
• (n leq 10^5)。

链覆盖

把所有选择的路径都覆盖一遍，那么第一次删除的边就是只覆盖了一次的边，删掉对应路径后，再取只覆盖了一次的边……以此类推，这种操作如果能进行 (n-1) 次就说明可行。

只有链操作，树剖或者LCT之类的随便写。

#include <bits/stdc++.h>
#define perr(a...) fprintf(stderr, a)
#define dbg(a...) perr("33[32;1m"), perr(a), perr("33[0m")
template <class T, class U>
inline bool smin(T &x, const U &y) {
  return y < x ? x = y, 1 : 0;
}
template <class T, class U>
inline bool smax(T &x, const U &y) {
  return x < y ? x = y, 1 : 0;
}

using LL = long long;
using PII = std::pair<int, int>;

constexpr int N(1e5 + 5);
int n;
std::vector<int> g[N];
int fa[N], in[N], siz[N], son[N], top[N], dep[N];
void dfs1(int x) {
  siz[x] = 1;
  for (int y : g[x]) {
    if (y == fa[x]) continue;
    fa[y] = x;
    dep[y] = dep[x] + 1;
    dfs1(y);
    siz[x] += siz[y];
    if (siz[y] > siz[son[x]]) son[x] = y;
  }
}
void dfs2(int x) {
  in[x] = ++in[0];
  if (!son[x]) return;
  top[son[x]] = top[x];
  dfs2(son[x]);
  for (int y : g[x]) {
    if (y == fa[x] || y == son[x]) continue;
    top[y] = y;
    dfs2(y);
  }
}
PII min[N << 2], e[N];
int val[N << 2], add[N << 2];

#define ls o << 1
#define rs o << 1 | 1

inline void pushup(int o) {
  min[o] = std::min(min[ls], min[rs]);
}
inline void pushdown(int o) {
  if (add[o]) {
    add[ls] += add[o], add[rs] += add[o];
    min[ls].first += add[o], min[rs].first += add[o];
    add[o] = 0;
  }
}
void del(int o, int l, int r, int x) {
  if (l == r) { min[o].first = 1e9; return; }
  pushdown(o);
  int m = l + r >> 1;
  x <= m ? del(ls, l, m, x) : del(rs, m + 1, r, x);
  pushup(o);
}
void update(int o, int l, int r, int x, int y, int z, int v) {
  if (x <= l && r <= y) {
    add[o] += z;
    min[o].first += z;
    val[o] ^= v;
    return;
  }
  pushdown(o);
  int m = l + r >> 1;
  if (x <= m) update(ls, l, m, x, y, z, v);
  if (y > m) update(rs, m + 1, r, x, y, z, v);
  pushup(o);
}
int ask(int o, int l, int r, int x) {
  if (l == r) return val[o];
  int m = l + r >> 1;
  pushdown(o);
  return (x <= m ? ask(ls, l, m, x) : ask(rs, m + 1, r, x)) ^ val[o];
}
void build(int o, int l, int r) {
  if (l == r) {
    min[o] = {0, l};
    return;
  }
  int m = l + r >> 1;
  build(ls, l, m), build(rs, m + 1, r);
  pushup(o);
}
void update(int x, int y, int z, int v) {
  for (; top[x] ^ top[y]; x = fa[top[x]]) {
    if (dep[top[x]] < dep[top[y]]) std::swap(x, y);
    update(1, 2, n, in[top[x]], in[x], z, v);
  }
  if (x == y) return;
  if (dep[x] > dep[y]) std::swap(x, y);
  update(1, 2, n, in[x] + 1, in[y], z, v);
}
int main() {
  std::ios::sync_with_stdio(false);
  std::cin.tie(nullptr);
  std::cin >> n;
  for (int i = 1, x, y; i < n; i++) {
    std::cin >> x >> y;
    g[x].push_back(y), g[y].push_back(x);
  }
  dfs1(1), top[1] = 1, dfs2(1);
  build(1, 2, n);
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    std::cin >> e[i].first >> e[i].second;
    update(e[i].first, e[i].second, 1, i);
  }
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    if (min[1].first != 1) return puts("NO"), 0;
    int x = min[1].second, y = ask(1, 2, n, x);
    assert(y);
    auto [u, v] = e[y];  
    update(u, v, -1, y);
    del(1, 2, n, x);
  }
  puts("YES");
  return 0;
}

启发式合并

对于第一棵树，最终状态是边都被删光了，只剩 (n) 个点。

倒着考虑，删边变成加边，具体点就是每次选择两个不连通的点在它们之间加边，对应在第二棵树上就是删一条端点分别在两个联通块内的边。

要在两棵树中分别找到这两条边，他们的共同点是连接了同样的两个联通块。

用并查集维护联通块，维护联通块连向外面的点集，用 std::map 统计两端点在不同联通块的边的个数。

#include <bits/stdc++.h>
#define perr(a...) fprintf(stderr, a)
#define dbg(a...) perr("33[32;1m"), perr(a), perr("33[0m")
template <class T, class U>
inline bool smin(T &x, const U &y) {
  return y < x ? x = y, 1 : 0;
}
template <class T, class U>
inline bool smax(T &x, const U &y) {
  return x < y ? x = y, 1 : 0;
}

using LL = long long;
using PII = std::pair<int, int>;


int main() {
  std::ios::sync_with_stdio(false);
  std::cin.tie(nullptr);
  int n;
  std::cin >> n;
  std::vector<std::vector<int>> g(n);
  std::map<PII, int> p;
  std::queue<PII> q;
  std::vector<int> fa(n);
  std::iota(fa.begin(), fa.end(), 0);
  auto find = [&](int x) {
    while (fa[x] != x) x = fa[x] = fa[fa[x]];
    return x;
  };
  for (int i = 2, x, y; i < n + n; i++) {
    std::cin >> x >> y;
    x--, y--;
    if (x > y) std::swap(x, y);
    g[x].push_back(y), g[y].push_back(x);
    if (++p[PII(x, y)] == 2) q.emplace(x, y);
  }
  for (int i = 1; i < n; ) {
    if (q.empty()) return puts("NO"), 0;
    auto [x, y] = q.front();
    q.pop();
    x = find(x), y = find(y);
    if (p[PII(x, y)] < 2) continue;
    assert(x != y);
    if (g[x].size() > g[y].size()) std::swap(x, y);
    fa[x] = y;
    for (int v : g[x]) {
      v = find(v);
      if (v == y) continue;
      --p[std::minmax(x, v)];
      if (++p[std::minmax(y, v)] == 2) q.push(std::minmax(y, v));
      g[y].push_back(v);      
    }
    
    i++;
  }
  puts("YES");
  return 0;
}