• 树形结构的维护:BZOJ 3991: [SDOI2015]寻宝游戏


    Description

     小B最近正在玩一个寻宝游戏,这个游戏的地图中有N个村庄和N-1条道路,并且任何两个村庄之间有且仅有一条路径可达。游戏开始时,玩家可以任意选择一个村庄,瞬间转移到这个村庄,然后可以任意在地图的道路上行走,若走到某个村庄中有宝物,则视为找到该村庄内的宝物,直到找到所有宝物并返回到最初转移到的村庄为止。小B希望评测一下这个游戏的难度,因此他需要知道玩家找到所有宝物需要行走的最短路程。但是这个游戏中宝物经常变化,有时某个村庄中会突然出现宝物,有时某个村庄内的宝物会突然消失,因此小B需要不断地更新数据,但是小B太懒了,不愿意自己计算,因此他向你求助。为了简化问题,我们认为最开始时所有村庄内均没有宝物

    Input

     第一行,两个整数N、M,其中M为宝物的变动次数。

    接下来的N-1行,每行三个整数x、y、z,表示村庄x、y之间有一条长度为z的道路。
    接下来的M行,每行一个整数t,表示一个宝物变动的操作。若该操作前村庄t内没有宝物,则操作后村庄内有宝物;若该操作前村庄t内有宝物,则操作后村庄内没有宝物。

    Output

     M行,每行一个整数,其中第i行的整数表示第i次操作之后玩家找到所有宝物需要行走的最短路程。若只有一个村庄内有宝物,或者所有村庄内都没有宝物,则输出0。

    Sample Input

    4 5
    1 2 30
    2 3 50
    2 4 60
    2
    3
    4
    2
    1

    Sample Output

    0
    100
    220
    220
    280

    HINT

     1<=N<=100000


    1<=M<=100000

    对于全部的数据,1<=z<=10^9

     

      这道题挺经典的,做法是按DFS序重标号,然后:

        一.加入一个点b,找到有宝物的集合中重标号在其左边最近的一个和右边最近的一个,左边若没有则找到右边最远的一个,右边没有则找到左边最远的一个,记为a和b,答案加上lca(a,b)+lca(b,c)-lca(a,b),不难发现这样是正确的.

        二.删除一个点b,同样方法找到a,c,答案减去lca(a,b)+lca(b,c)-lca(a,b),类似。

        还有集合的维护其实可以用STL::set,我用的BIT+二分,代码量大了一点……

      1 #include <iostream>
      2 #include <cstring>
      3 #include <cstdio>
      4 using namespace std;
      5 const int maxn=100010;
      6 long long ans;
      7 long long dis[maxn][20];
      8 int cnt,fir[maxn],to[maxn<<1],nxt[maxn<<1],val[maxn<<1];
      9 int n,m,mm,fa[maxn][20],dep[maxn],bit[maxn];
     10 void addedge(int a,int b,long long d){
     11     nxt[++cnt]=fir[a];to[cnt]=b;val[cnt]=d;fir[a]=cnt;
     12 }
     13 void DFS(int node){
     14     for(int i=fir[node];i;i=nxt[i]){
     15         if(to[i]==fa[node][0])continue;
     16         fa[to[i]][0]=node;
     17         dis[to[i]][0]=val[i];
     18         dep[to[i]]=dep[node]+1;
     19         DFS(to[i]);
     20     }
     21 }
     22 
     23 void Init(){
     24     for(int k=1;k<=mm;k++)
     25         for(int i=1;i<=n;i++)
     26             fa[i][k]=fa[fa[i][k-1]][k-1],
     27             dis[i][k]=dis[i][k-1]+dis[fa[i][k-1]][k-1];
     28 }
     29 
     30 int ntp[maxn],ptn[maxn],cont;
     31 
     32 void DFS2(int node){
     33     ntp[node]=++cont;ptn[cont]=node;
     34     for(int i=fir[node];i;i=nxt[i])
     35         if(to[i]!=fa[node][0])
     36             DFS2(to[i]);
     37 }
     38 
     39 int Query(int x){
     40     int ret=0;
     41     while(x){
     42         ret+=bit[x];
     43         x-=x&(-x);
     44     }
     45     return ret;
     46 }
     47 
     48 void add(int x,int d){
     49     while(x<=n){
     50         bit[x]+=d;
     51         x+=x&(-x);
     52     }
     53 }
     54 
     55 long long Lca(int x,int y){
     56     long long ret=0;
     57     if(dep[x]<dep[y])swap(x,y);
     58     for(int i=mm,d=dep[x]-dep[y];i>=0;i--)
     59         if(d&(1<<i))
     60             ret+=dis[x][i],x=fa[x][i];
     61     
     62     for(int i=mm;x!=y;i?i--:i){
     63         if(!i||fa[x][i]!=fa[y][i])
     64             ret+=dis[x][i]+dis[y][i],
     65             x=fa[x][i],y=fa[y][i];
     66     }    
     67     return ret;
     68 }
     69 
     70 int Ql(int l,int r){
     71     if(Query(r)-Query(l-1)==0)return r+1;
     72     while(l<r){
     73         int mid=(l+r)>>1;
     74         if(Query(mid)-Query(l-1))r=mid;
     75         else l=mid+1;
     76     }
     77     return l;
     78 }
     79 
     80 int Qr(int l,int r){
     81     if(Query(r)-Query(l-1)==0)return l-1;
     82     while(l<r){
     83         int mid=(l+r+1)>>1;
     84         if(Query(r)-Query(mid-1))l=mid;
     85         else r=mid-1;
     86     }
     87     return r;
     88 }
     89 
     90 int main(){
     91     scanf("%d%d",&n,&m);
     92     while(1<<(mm+1)<=n)mm++;
     93     for(int i=1;i<n;i++){
     94         int a,b,v;
     95         scanf("%d%d%d",&a,&b,&v);
     96         addedge(a,b,v);
     97         addedge(b,a,v);
     98     }
     99     DFS(1);Init();DFS2(1);
    100     
    101     int p,j,k;
    102     while(m--){
    103         scanf("%d",&p);
    104         if(Query(ntp[p])-Query(ntp[p]-1)){
    105             add(ntp[p],-1);
    106             j=Qr(1,ntp[p]-1);
    107             k=Ql(ntp[p]+1,n);
    108             if(j==0&&k==n+1);
    109             else{
    110                 if(j==0)    j=Qr(ntp[p]+1,n);
    111                 if(k==n+1)    k=Ql(1,ntp[p]-1);
    112                 ans-=Lca(ptn[j],p)+Lca(ptn[k],p)-Lca(ptn[j],ptn[k]);
    113             }
    114         }
    115         else{
    116             add(ntp[p],1);
    117             j=Qr(1,ntp[p]-1);
    118             k=Ql(ntp[p]+1,n);
    119             if(j==0&&k==n+1);
    120             else{
    121                 if(j==0)    j=Qr(ntp[p]+1,n);
    122                 if(k==n+1)    k=Ql(1,ntp[p]-1);
    123                 ans+=Lca(ptn[j],p)+Lca(ptn[k],p)-Lca(ptn[j],ptn[k]);
    124             }
    125         }
    126         printf("%lld
    ",ans);
    127     }
    128     return 0;
    129 }
    尽最大的努力,做最好的自己!
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