CC DGCD：Dynamic GCD——题解

https://vjudge.net/problem/CodeChef-DGCD

https://www.codechef.com/problems/DGCD

题目大意：

给一颗带点权的树，两个操作：

1.将两点间最短路上的点权+d

2.查询两点间最短路上的点权的GCD

显然又是树链剖分，点这里看树链剖分原理。

但是我们发现一个问题，我们虽然可以建立线段树维护GCD，但是没有办法处理区间修改问题。

我们考虑更相减损之术的原理，两数做差后的结果和小数的GCD=原来的GCD。

所以我们在维护单点权值的同时维护相邻点权的差值，则GCD(区间内所有相邻点权差的GCD，区间首位点权)就是我们要查的值。

虽然这么说很简单，但是有很多具体细节，大体比较难解决的比如：

1.修改区间的时候，单点权值要用lazy标记维护，而相邻点权的差值就单点修改两次（注意：有些情况下也可能只有一次）即可。

2.询问的时候，单点权值单点查询即可，相邻点权的差值区间查询，注意区间长度为点数-1，也就是说我们可能会碰到空区间，特判掉。

其余具体操作请看代码。

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=50001;
const int INF=2147483647;
/*============================**
*************基本操作************
**============================*/
inline int read(){
    int X=0,w=0;char ch=0;
    while(ch<'0'||ch>'9'){w|=ch=='-';ch=getchar();}
    while(ch>='0'&&ch<='9')X=(X<<3)+(X<<1)+(ch^48),ch=getchar();
    return w?-X:X;
}
struct node{
    int to;
    int nxt;
}edge[2*N];
struct tree{
    int lazy;
    int d;
    int v;
}t[4*N];
int head[N],cnt=0,n;
inline void add(int u,int v){
    cnt++;
    edge[cnt].to=v;
    edge[cnt].nxt=head[u];
    head[u]=cnt;
    return;
}
inline int abs(int x){
    return x>0?x:-x;
}
int gcd(int x,int y){
    return y?gcd(y,x%y):abs(x);
}
int fa[N],dep[N],size[N],son[N],top[N],pos[N],idx[N];
int val[N];
/*============================**
*************树链剖分************
**============================*/
void dfs1(int u){
    size[u]=1;
    for(int i=head[u];i;i=edge[i].nxt){
　　    int v=edge[i].to;
 　　   if(v==fa[u])continue;
 　　   fa[v]=u;dep[v]=dep[u]+1;
　　    dfs1(v);
　　　　 size[u]+=size[v];
 　　   if(!son[u]||size[v]>size[son[u]])son[u]=v;
    }
    return;
}
int tot;
void dfs2(int u,int anc){
　　    tot++;
  　　  pos[u]=tot;
   　　 idx[tot]=u;
  　　  top[u]=anc;
 　　   if(!son[u])return;
  　　  dfs2(son[u],anc);
  　　  for(int i=head[u];i;i=edge[i].nxt){
   　　 int v=edge[i].to;
   　　 if(v==fa[u]||v==son[u])continue;
   　　 dfs2(v,v);
    }
    return;
}
inline void init(){
    dfs1(1);
    top[1]=idx[1]=pos[1]=1;
    tot=1;
    dfs2(1,1);
    return;
}
/*============================**
************传递lazy************
**============================*/
inline void pushdown(int a,bool is_leaf){
    if(is_leaf){
   　　 t[a].v+=t[a].lazy;
    }else{
   　　 t[a*2].lazy+=t[a].lazy;
  　　  t[a*2+1].lazy+=t[a].lazy;
    }
    t[a].lazy=0;
    return;
}
/*============================**
*************建树操作************
**============================*/
void build(int a,int l,int r){
    if(l==r){
  　　  t[a].v=val[idx[l]];
  　　  t[a].d=val[idx[l]]-val[idx[l-1]];
  　　  return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    build(a*2,l,mid);
    build(a*2+1,mid+1,r);
    t[a].d=gcd(t[a*2].d,t[a*2+1].d);
    return;
}
/*============================**
*************查询操作************
**============================*/
int point_query(int a,int l,int r,int k){
    pushdown(a,(l==r));
    if(l==r){
  　　  return t[a].v;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if(k<=mid)return point_query(a*2,l,mid,k);
    return point_query(a*2+1,mid+1,r,k);
}
int range_query(int a,int l,int r,int l1,int r1){
    if(l1>r1)return 0;
    if(r<l1||r1<l)return 0;
    if(l1<=l&&r<=r1){
  　　  return t[a].d;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    return gcd(range_query(a*2,l,mid,l1,r1),range_query(a*2+1,mid+1,r,l1,r1));
}
int path_query(int u,int v){
    if(top[u]!=top[v]){
   　　 if(dep[top[u]]<dep[top[v]]){int t=u;u=v;v=t;}
  　　  if(top[u]!=u)
  　　      return gcd(path_query(fa[top[u]],v),gcd(range_query(1,1,n,pos[son[top[u]]],pos[u]),point_query(1,1,n,pos[top[u]])));
 　　   return gcd(path_query(fa[top[u]],v),point_query(1,1,n,pos[top[u]]));
    }
    if(dep[u]>dep[v]){int t=u;u=v;v=t;}
    if(u!=v)
  　　  return gcd(point_query(1,1,n,pos[u]),range_query(1,1,n,pos[son[u]],pos[v]));
    return point_query(1,1,n,pos[u]);
}
/*============================**
*************修改操作************
**===========================**/
void point_modi(int a,int l,int r,int k,int c){
    if(l==r){
 　　   t[a].d+=c;
 　　   return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if(k<=mid)point_modi(a*2,l,mid,k,c);
    else point_modi(a*2+1,mid+1,r,k,c);
    t[a].d=gcd(t[a*2].d,t[a*2+1].d);
    return;
}
void range_modi(int a,int l,int r,int l1,int r1,int v){
    if(r1<l||r<l1)return;
    pushdown(a,(l==r));
    if(l1<=l&&r<=r1){
 　　   t[a].lazy+=v;
 　　   return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    range_modi(a*2,l,mid,l1,r1,v);
    range_modi(a*2+1,mid+1,r,l1,r1,v);
    return;
}
void path_modi(int u,int v,int c){
    if(top[u]!=top[v]){
    　　if(dep[top[u]]<dep[top[v]]){int t=u;u=v;v=t;}
    　　point_modi(1,1,n,pos[top[u]],c);
   　　 if(son[u]!=u)point_modi(1,1,n,pos[son[u]],-c);
   　　 range_modi(1,1,n,pos[top[u]],pos[u],c);
  　　  path_modi(fa[top[u]],v,c);
  　　  return;
    }
    if(dep[u]>dep[v]){int t=u;u=v;v=t;}
    point_modi(1,1,n,pos[u],c);
    if(son[v])point_modi(1,1,n,pos[son[v]],-c);
    range_modi(1,1,n,pos[u],pos[v],c);
    return;
}
/*============================**
*************主程序段************
**============================*/
int main(){
    n=read();
    for(int i=2;i<=n;i++){
   　　 int u=read()+1;
    　　int v=read()+1;
    　　add(u,v);
   　　 add(v,u);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)val[i]=read();
    init();
    build(1,1,n);
    int q=read();
    while(q--){
    char op=0;
    while(op!='F'&&op!='C')op=getchar();
    　　if(op=='C'){
     　　   int a=read()+1;
     　　   int b=read()+1;
      　　  int c=read();
     　　   path_modi(a,b,c);
    　　}else{
    　　    int a=read()+1;
     　　   int b=read()+1;
    　　    printf("%d
",path_query(a,b));
   　　 }
    }
    return 0;
}