源
《分治算法在树的路径问题中的应用》Orz
例题
给出一棵(n)个结点的有根树,每个结点有颜色。
有若干询问,询问有多少种颜色,在(v)为根的子树中至少有(k)个结点属于该颜色。
算法1
莫队(好像都是这么叫的)离线方法Orz。时间复杂度(O(n sqrt n))。
算法2
这个算法基于一个简单的结论:每个询问的答案不会超过(frac n k)。这样,我们确定一个阀值(x=sqrt n),当(kleq x)时的答案可以预处理出来,如果(k > x),我们也要预处理,不过对于每个点,数量大于(x)的颜色最多只有(frac n x)个,不会太多。
这样的时间复杂度是(O(n sqrt n))的,是一个在线算法。
算法3
离线算法,启发式合并,时间复杂度(O(n (log n)^2))。
算法4 重点
假设现在树退化成了链,你会怎么做呢?
当然是开两个数组,(num[i])表示(i)颜色出现的次数,(cnt[i])表示(k=i)时的答案。这样,我们从链尾到链头扫一遍就可以(O(n))解决了。
现在是树,我们先把它剖成若干条链(其实是小于(log n)条),然后对于一条链,同样采用上面的方法,只不过有个问题,这条链上可能带有若干其他的链(如图),这样对于长度为(m)的链,我们统计的复杂度并不是(O(m))的。
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这条链就连着一些其他链。
其实,我们直接暴力统计其他的链,由于每个点到根最多只会遇到(log n)条链,所以每个点只会被拿去统计(log n)次。所以我们得到一个漂亮而简洁的算法,时间复杂度(O(n log n))。
估计代码非常短,速度非常快!