• bzoj5020: [THUWC 2017]在美妙的数学王国中畅游


    Description

    数学王国中,每个人的智商可以用一个属于 [0,1]的实数表示。数学王国中有 n 个城市,编号从 0 到 n−1 ,这些城市由若干座魔法桥连接。每个城市的中心都有一个魔法球,每个魔法球中藏有一道数学题。每个人在做完这道数学题之后都会得到一个在 [0,1] 区间内的分数。一道题可以用一个从 [0,1] 映射到 [0,1]的函数 f(x) 表示。若一个人的智商为 x ,则他做完这道数学题之后会得到 f(x)分。函数 f有三种形式:
        正弦函数 sin(ax+b) (a∈[0,1],b∈[0,π],a+b∈[0,π])
        指数函数 e^(ax+b) (a∈[−1,1],b∈[−2,0],a+b∈[−2,0])
        一次函数 ax+b (a∈[−1,1],b∈[0,1],a+b∈[0,1]
    数学王国中的魔法桥会发生变化,有时会有一座魔法桥消失,有时会有一座魔法桥出现。但在任意时刻,只存在至多一条连接任意两个城市的简单路径(即所有城市形成一个森林)。在初始情况下,数学王国中不存在任何的魔法桥。
    数学王国的国王拉格朗日很乐意传授小R数学知识,但前提是小R要先回答国王的问题。这些问题具有相同的形式,即一个智商为 x 的人从城市 u 旅行到城市 v(即经过 u 到 v 这条路径上的所有城市,包括 u和 v )且做了所有城市内的数学题后,他所有得分的总和是多少。

    Input

    第一行两个正整数 n,m 和一个字符串 type 。
    表示数学王国中共有 n 座城市,发生了 m 个事件,该数据的类型为 type 。 
    typet 字符串是为了能让大家更方便地获得部分分,你可能不需要用到这个输入。
    其具体含义在【数据范围与提示】中有解释。
    接下来 n 行,第 i 行表示初始情况下编号为 i 的城市的魔法球中的函数。
    一个魔法用一个整数 f表示函数的类型,两个实数 a,b 表示函数的参数,若
        f=1,则函数为 f(x)=sin(ax+b)(a∈[0,1],b∈[0,π],a+b∈[0,π])
        f=2,则函数为 f(x)=e^(ax+b)(a∈[−1,1],b∈[−2,0],a+b∈[−2,0])
        f=3,则函数为 f(x)=ax+b(a∈[−1,1],b∈[0,1],a+b∈[0,1])
    接下来 m行,每行描述一个事件,事件分为四类。
        appear u v 表示数学王国中出现了一条连接 u 和 v 这两座城市的魔法桥 (0≤u,v<n,u≠v) ,保证连接前 u和 v 这两座城市不能互相到达。
        disappear u v 表示数学王国中连接 u 和 v 这两座城市的魔法桥消失了,保证这座魔法桥是存在的。
        magic c f a b 表示城市 c 的魔法球中的魔法变成了类型为 f ,参数为 a,b 的函数
        travel u v x 表示询问一个智商为 x 的人从城市 u 旅行到城市 v 
    (即经过 u到 v 这条路径上的所有城市,包括 u 和 v )后,他得分的总和是多少。
     若无法从 u 到达 v ,则输出一行一个字符串 unreachable。
    1≤n≤100000,1≤m≤200000

    Output

    对于每个询问,输出一行实数,表示得分的总和。

    考虑到函数定义域都是[0,1],维护函数在0.5处的泰勒展开的前几项,可以达到精度要求,然后就是经典的lct操作了

    #include<bits/stdc++.h>
    typedef double ld;
    const int K=8,N=1e5+7;
    ld fiv[K];
    struct node{
        node*f,*c[2];
        int rv;
        ld v[K],s[K];
        void revs(){
            if(this)rv^=1,std::swap(c[0],c[1]);
        }
        void up(ld*a){
            for(int i=0;i<K;++i)s[i]+=a[i];
        }
        void up(){
            for(int i=0;i<K;++i)s[i]=v[i];
            if(c[0])up(c[0]->s);
            if(c[1])up(c[1]->s);
        }
        void dn(){
            if(rv){
                c[0]->revs();
                c[1]->revs();
                rv=0;
            }
        }
        bool nrt(){
            return f&&(f->c[0]==this||f->c[1]==this);
        }
        int wc(){
            return this==f->c[1];
        }
        ld cal(ld x){
            x-=0.5;
            ld y=0;
            for(int i=K-1;i>=0;--i)y=y*x+s[i];
            return y;
        }
        void init(int tp,ld a,ld b){
            b+=a/2;
            if(tp==1){
                double z[4]={sin(b),cos(b),-sin(b),-cos(b)},pa=1;
                for(int i=0;i<K;++i)v[i]=z[i%4]*pa*fiv[i],pa*=a;
            }else if(tp==2){
                double z=exp(b);
                for(int i=0;i<K;++i)v[i]=z*fiv[i],z*=a;
            }else if(tp==3){
                v[0]=b,v[1]=a;
                for(int i=2;i<K;++i)v[i]=0;
            }
            up();
        }
    }ns[N],*ss[N];
    int ssp=0;
    void sc(node*x,int d,node*y){
        if(x->c[d]=y)y->f=x;
    }
    void rot(node*x){
        node*f=x->f,*g=f->f;
        int d=x->wc();
        if(f->nrt())g->c[f->wc()]=x;
        x->f=g;
        sc(f,d,x->c[d^1]);
        sc(x,d^1,f);
        f->up();
    }
    void sp(node*x){
        for(node*a=x;(ss[ssp++]=a)->nrt();a=a->f);
        while(ssp)ss[--ssp]->dn();
        while(x->nrt()){
            node*f=x->f;
            if(f->nrt())rot(x->wc()==f->wc()?f:x);
            rot(x);
        }
        x->up();
    }
    void acs(node*x){for(node*y=0;x;sp(x),x->c[1]=y,x->up(),y=x,x=x->f);}
    void mrt(node*x){acs(x);sp(x);x->revs();}
    void lk(node*x,node*y){mrt(x);x->f=y;}
    void get(node*x,node*y){mrt(x),acs(y),sp(y);}
    void ct(node*x,node*y){get(x,y);x->f=y->c[0]=0;y->up();}
    int n,m,tp;
    ld a,b;
    int main(){
        for(int i=fiv[0]=1;i<K;++i)fiv[i]=fiv[i-1]/i;
        scanf("%d%d%*s",&n,&m);
        for(int i=0;i<n;++i){
            scanf("%d%lf%lf",&tp,&a,&b);
            ns[i].init(tp,a,b);
        }
        while(m--){
            char op[16];
            int x,y;
            scanf("%s%d%d",op,&x,&y);
            if(op[0]=='a')lk(ns+x,ns+y);
            else if(op[0]=='d')ct(ns+x,ns+y);
            else if(op[0]=='t'){
                scanf("%lf",&a);
                get(ns+x,ns+y);
                node*w=ns+x;
                while(w->f)w=w->f;
                if(w==ns+y)printf("%.8e
    ",w->cal(a));
                else puts("unreachable");
                sp(ns+x);
            }else{
                scanf("%lf%lf",&a,&b);
                sp(ns+x);
                ns[x].init(y,a,b);
            }
        }
        return 0;
    }
    
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