HDU 6039 Gear Up（线段树+并查集）

【题目链接】 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=6039

【题目大意】

　　给出一些齿轮，有些齿轮是边相连，也就是拥有相同的线速度，
　　有的齿轮是轴相连，也就是拥有相同的角速度，现在给某个齿轮一个速度，
　　求这些齿轮中的最大速度，同时还有修改操作，可以更改某个齿轮的半径大小

【题解】

　　对于共边的齿轮，有logwy=logwx+logrx-logry，
　　对于同轴的齿轮，他们的速度是相同的，
　　我们将具有关系的齿轮连在一起，对于每个连通块选取一个参考齿轮，
　　别的齿轮则维护与其的相对关系，
　　当有修改操作的时候，如下图：

         

　　如果我们将齿轮p的半径变大，我们发现其同轴的齿轮相对参考齿轮都会变慢，
　　同时其轴的子树部分受其影响也会变慢，
　　但是我们发现只有蓝色的齿轮B和C会变慢，
　　红色的齿轮这一部分由于拥有和修改的齿轮相同的线速度而保持了速度不变，
　　所以，我们每次更新两段dfs序，将同轴与其管辖部分先处理，
　　然后将其线速度相同的管辖部分用相反数再处理一遍，
　　对于查询操作，我们可以求出被施加速度的齿轮和连通块中相对速度最大的齿轮的差
　　加上施加速度就是答案。

【代码】

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <cmath>
using namespace std;
const int INF=~0U>>1;
const double ln2=log(2.);
const int N=100010,M=N<<2; 
int n,m,k,d[N],f[N];
struct Edge{int v,w,r;};
vector<int> v[N];
vector<Edge> E[N];
bool mark[N];
int rad[N],l[N],r[N],L[N],R[N],rt[N];
int log2(int x){int d;while(x>>=1)d++;return d;}
namespace Segment_Tree{
    int tot;
    struct node{int l,r,a,b,tag,val;}T[M];
    void build(int,int);
    void Initialize(int n){
        tot=0;
        build(1,n);
    } 
    void addtag(int x,int tag){
        T[x].tag+=tag;
        T[x].val+=tag;
    }
    void pb(int x){
        if(T[x].l){addtag(T[x].l,T[x].tag);addtag(T[x].r,T[x].tag);}
        T[x].tag=0;
    }
    void up(int x){T[x].val=max(T[T[x].l].val,T[T[x].r].val);}
    void build(int l,int r){
        int x=++tot;
        T[x].a=l;T[x].b=r;T[x].tag=T[x].l=T[x].r=T[x].val=0;
        if(l==r){T[x].val=d[l];return;}
        int mid=(l+r)>>1;
        T[x].l=tot+1;build(l,mid);
        T[x].r=tot+1;build(mid+1,r);
        up(x);
    }
    void change(int x,int a,int b,int p){
        if(T[x].a>=a&&T[x].b<=b){addtag(x,p);return;}
        if(T[x].tag)pb(x); 
        int mid=(T[x].a+T[x].b)>>1;
        if(mid>=a&&T[x].l)change(T[x].l,a,b,p);
        if(mid<b&&T[x].r)change(T[x].r,a,b,p);
        up(x);
    }
    int query(int x,int a,int b){
        if(T[x].a>=a&&T[x].b<=b)return T[x].val;
        if(T[x].tag)pb(x);
        int mid=(T[x].a+T[x].b)>>1; int res=-INF;
        if(mid>=a&&T[x].l)res=max(res,query(T[x].l,a,b));
        if(mid<b&&T[x].r)res=max(res,query(T[x].r,a,b)); 
        return res;
    } 
}
int cnt;
void dfs(int Rt,int fx,int x,int _d){
    rt[x]=Rt;
    d[l[x]=++cnt]=_d;
    for(int i=0;i<E[x].size();i++){
        Edge e=E[x][i];
        if(e.v==fx){mark[e.w]=1;}
        else{
            L[e.w]=min(L[e.w],cnt+1);
            dfs(Rt,x,e.v,_d+e.r);
            R[e.w]=max(R[e.w],cnt);
        }
    }r[x]=cnt;
}
void print(int k){printf("%.3f
",k*ln2);}
int sf(int x){return f[x]==x?x:f[x]=sf(f[x]);}
int Cas=1,op,x,y;
int main(){
    while(~scanf("%d%d%d",&n,&m,&k)){
        for(int i=1;i<=n;i++){
            f[i]=i;
            L[i]=INF,R[i]=rt[i]=0;
            mark[i]=0;
            v[i].clear(); E[i].clear();
            scanf("%d",&rad[i]);
            rad[i]=log2(rad[i]);
        }
        while(m--){
            scanf("%d%d%d",&op,&x,&y);
            if(op-1){f[sf(x)]=sf(y);}
            else{v[x].push_back(y);v[y].push_back(x);}
        }
        for(int i=1;i<=n;i++){
            for(int k=0;k<v[i].size();k++){
                int j=v[i][k];
                E[sf(i)].push_back((Edge){sf(j),i,rad[i]-rad[j]});
            }
        }cnt=0;
        for(int i=1;i<=n;i++){if(sf(i)==i&&!rt[sf(i)])dfs(f[i],0,f[i],0);}
        using namespace Segment_Tree;
        Initialize(cnt);
        printf("Case #%d:
",Cas++);
        while(k--){
            scanf("%d%d%d",&op,&x,&y);
            y=log2(y);
            if(op-1){
                x=sf(x);
                print(y-query(1,l[x],l[x])+query(1,l[rt[x]],r[rt[x]]));
            }else{
                int fx=sf(x),d=y-rad[x];
                if(mark[x])change(1,l[fx],r[fx],-d);
                if(L[x]<=R[x])change(1,L[x],R[x],d);
                rad[x]=y;
            }
        }
    }return 0;
}