bzoj2589: Spoj 10707 Count on a tree II

Description

给定一棵N个节点的树，每个点有一个权值，对于M个询问(u,v)，你需要回答u xor lastans和v这两个节点间有多少种不同的点权。其中lastans是上一个询问的答案，初始为0，即第一个询问的u是明文。

Input

第一行两个整数N,M。

第二行有N个整数，其中第i个整数表示点i的权值。

后面N-1行每行两个整数(x,y)，表示点x到点y有一条边。

最后M行每行两个整数(u,v)，表示一组询问。

数据范围是N<=40000 M<=100000 点权在int范围内 

Output

M行，表示每个询问的答案。

1.每次在树上找到一棵树高为sqrt(n)的子树分为一块并删去，最后剩下树高不足sqrt(n)的部分（如果有）另成一块，这样树就被分为至多sqrt(n)块，且每块高度不超过sqrt(n)

2.对每个块的树根，预处理出这个点到树上所有点的路径的答案

3.对每个点，预处理出这个点到1号点的路径上每种点权出现的最大深度，用可持久化块状数组保存（数组分为sqrt(n)块，每个节点保存指向这些块的指针，修改时暴力复制所修改的块并修改）

4.对一个询问(u,v)，若u,v在同一块则暴力，否则令u所在块的根的深度大于v所在块的根的深度，设x为u所在块的根，则x到v的答案已预处理好，根据第3步预处理的内容可以查询u到x的路径上（不包括x）的点权是否在x到v的路径上出现过从而得到答案

以上每一步均是O(n^3/2)时间复杂度，常数非常大，可能需要一些常数优化

upd: (1)中分块可在O(n)时间完成，另外bitset优化的 树分块+ST表（同bzoj4763）可以做到n²/32，且实际运行效果比上述算法更好

#include<bits/stdc++.h>
const int N=40017;
int n,m,B;
int read(){
    int x=0,c=getchar();
    while(c<48)c=getchar();
    while(c>47)x=x*10+c-48,c=getchar();
    return x;
}
int v[N],vs[N],e[N*2][2],e0[N],ep=2,la=0;
int id[N],rt[N],idp=0,fa[N],dep[N],t[N],ANS=0;
int sz[N],pf[N],top[N];
int ans[210][N],h[N];
int mem[261*N],*ptr=mem;
struct Array{
    int*arr[161];
    const int&operator[](int x){
        return arr[x>>8][x&255];
    }
    void copy(Array&src,int x,int y){
        memcpy(&arr,&src.arr,161*4);
        ptr+=261;
        memcpy(ptr,arr[x>>8],256*4);
        ptr[x&255]=y;
        arr[x>>8]=ptr;
    }
}as[N];
int lca(int x,int y){
    int a=top[x],b=top[y];
    while(a!=b){
        if(dep[a]<dep[b])std::swap(a,b),std::swap(x,y);
        x=fa[a];a=top[x];
    }
    return dep[x]<dep[y]?x:y;
}
int vio(int x,int y){
    int a=lca(x,y),r=0;
    for(int w=x;w!=a;w=fa[w])if(!t[v[w]]++)++r;
    for(int w=y;w!=a;w=fa[w])if(!t[v[w]]++)++r;
    if(!t[v[a]])++r;
    for(int w=x;w!=a;w=fa[w])t[v[w]]=0;
    for(int w=y;w!=a;w=fa[w])t[v[w]]=0;
    return r;
}
int query(int x,int y){
    if(id[x]==id[y])return vio(x,y);
    if(dep[rt[id[x]]]<dep[rt[id[y]]])std::swap(x,y);
    int d=dep[lca(x,y)],b=rt[id[x]];
    int r=ans[id[b]][y];
    for(int w=x;w!=b;w=fa[w]){
        int c=v[w];
        if(!t[c]&&as[b][c]<d&&as[y][c]<d)++r,t[c]=1;
    }
    for(int w=x;w!=b;w=fa[w])t[v[w]]=0;
    return r;
}
void f3(int w,int pa,int ID){
    if(!t[v[w]]++)++ANS;
    ans[ID][w]=ANS;
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=pa)f3(u,w,ID);
    }
    if(!--t[v[w]])--ANS;
}
void f1(int w,int pa){
    sz[w]=1;
    fa[w]=pa;
    dep[w]=dep[pa]+1;
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=pa){
            f1(u,w);
            sz[w]+=sz[u];
            if(sz[u]>sz[pf[w]])pf[w]=u;
        }
    }
}
void f2(int w){
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=fa[w]&&!id[u]){
            id[u]=id[w];
            f2(u);
        }
    }
}
void f4(int w){
    as[w].copy(as[fa[w]],v[w],dep[w]);
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=fa[w])f4(u);
    }
}
void f5(int w,int tp){
    top[w]=tp;
    if(pf[w])f5(pf[w],tp);
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=fa[w]&&u!=pf[w])f5(u,u);
    }
}
void f6(int w){
    h[w]=0;
    for(int i=e0[w];i;i=e[i][1]){
        int u=e[i][0];
        if(u!=fa[w]&&!id[u]){
            f6(u);
            if(h[u]>=h[w])h[w]=h[u]+1;
        }
    }
}int main(){
    n=read();m=read();
    B=sqrt(n+1)+1;
    for(int i=1;i<=n;i++)vs[i]=v[i]=read();
    std::sort(vs+1,vs+n+1);
    for(int i=1;i<=n;i++)v[i]=std::lower_bound(vs+1,vs+n+1,v[i])-vs;
    for(int i=1;i<n;i++){
        int a=read(),b=read();
        e[ep][0]=b;e[ep][1]=e0[a];e0[a]=ep++;
        e[ep][0]=a;e[ep][1]=e0[b];e0[b]=ep++;
    }
    for(int i=0;i<161;i++)as[0].arr[i]=mem;
    f1(1,0);
    do{
        f6(1);
        int r=1;
        for(int i=1;i<=n;i++)if(!id[i]&&h[i]==B){
            r=i;
            break;
        }
        rt[id[r]=++idp]=r;
        f2(r);
        f3(r,0,idp);
    }while(!id[1]);
    f4(1);f5(1,1);
    while(m--){
        int x=read()^la,y=read();
        printf("%d
",la=query(x,y));
    }
    return 0;
}