• 2021“MINIEYE杯”中国大学生算法设计超级联赛(2)(1002 I love tree)(树状数组+树链剖分)


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    前置知识:树状数组 差分 树链剖分 LCA

    对树上路径经过的点进行操作,实际上是对区间维护一个函数。

    开三个树状数组维护函数的三个系数。

    都是基本操作,具体看代码注释。

    题外话:

    上次写树剖还是两年前(? 这几天重新又学了遍  树状数组学习博客  我的树剖板子们

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    
    #define N 100002
    #define ll long long
    
    int n,m;
    
    int sumedge,cnt;
    
    int head[N];
    
    int siz[N],dad[N],top[N],son[N],deep[N],tpos[N];
    
    ll tr1[N],tr2[N],tr3[N];
    
    struct Edge
    {
        int x,y,nxt;
        Edge(int x=0,int y=0,int nxt=0):x(x),y(y),nxt(nxt){}
    }edge[N<<1];
    
    void add(int x,int y)
    {
        edge[++sumedge]=Edge(x,y,head[x]);
        head[x]=sumedge;
    }
    
    void dfs(int x)
    {
        siz[x]=1;deep[x]=deep[dad[x]]+1;
        for(int i=head[x];i;i=edge[i].nxt)
        {
            int v=edge[i].y;
            if(v==dad[x]) continue;
            dad[v]=x;
            dfs(v);
            siz[x]+=siz[v];
        }
    }
    
    void dfs_(int x)
    {
        int s=0;tpos[x]=++cnt;
        if(!top[x]) top[x]=x;
        for(int i=head[x];i;i=edge[i].nxt)
        {
            int v=edge[i].y;
            if(v!=dad[x]&&siz[v]>siz[s]) s=v;
        }
        if(s)
        {
            top[s]=top[x];
            dfs_(s);
        }
        for(int i=head[x];i;i=edge[i].nxt)
        {
            int v=edge[i].y;
            if(v!=dad[x]&&v!=s) dfs_(v);
        }
    }
    
    int LCA(int x,int y)
    {
        for(;top[x]!=top[y];)
        {
            if(deep[top[x]]>deep[top[y]]) swap(x,y);
            y=dad[top[y]];
        }
        if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y);
        return x;
    }
    
    int lowbit(int x)
    {
        return x&(-x);
    }
    
    void add_tree(ll d[],int x,ll v)
    {
        for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))
        {
            d[i]+=v;
        }
    }
    
    ll get_sum(ll d[],int x)
    {
        ll res=0;
        for(int i=x;i>=1;i-=lowbit(i))
        {
            res+=d[i];
        }
        return res;
    }
    
    void change(ll d[],int stp,int edp,ll v)
    {
        add_tree(d,stp,v);
        add_tree(d,edp+1,-v);
    }
    
    void update(int x,int y,int len)
    {
        int p1=1,p2=len; //两个端点 假设区间[1,2,3,4,5]需要加[1^2,2^2,3^2,4^2,5^2],则p1=1,p2=5;
        for(;top[x]!=top[y];)
        {
            if(deep[top[x]]>deep[top[y]]) //跳x所在的链
            {
                int ed=tpos[x];
                int st=tpos[top[x]];
                  /*对区间[st~ed]操作,对于区间中下标为i的,加上(ed-i+p1)^2=i^2-2*(ed+p1)*i+(ed+p1)^2;*/
                change(tr1,st,ed,1); //二次项系数
                change(tr2,st,ed,-1ll*(ed+p1));//一次项
                change(tr3,st,ed,1ll*(ed+p1)*(ed+p1));//常数项
                p1=p1+ed-st+1; //下一个区间开始加的平方数
                x=dad[top[x]];
            }else{               //跳y所在的链
                int ed=tpos[y];
                int st=tpos[top[y]];
                /*对区间[st~ed]操作,令gg=p2-(ed-st);
                 对于区间中下标为i的,加上(i-st+gg)^2=i^2+2*(gg-st)+(gg-st)^2;*/
                int gg=p2-(ed-st);
                change(tr1,st,ed,1);//二次项
                change(tr2,st,ed,(gg-st));//一次项
                change(tr3,st,ed,1ll*(gg-st)*(gg-st));//常数项
                y=dad[top[y]];
                p2=gg-1;
            }
        }
        if(deep[x]<=deep[y]) //要从x跳到y
        {
            int st=tpos[x];    //对区间[st~ed]操作
            int ed=tpos[y];
             /*对区间[st~ed]操作,对于区间中下标为i的,加上(i-st+p1)^2=i^2+2*(p1-st)*i+(p1-st)*(p1-st);*/
            change(tr1,st,ed,1);//二次项
            change(tr2,st,ed,p1-st);//一次项
            change(tr3,st,ed,1ll*(p1-st)*(p1-st)); //常数项
        }else{
            int st=tpos[y];
            int ed=tpos[x];
            /*对区间[st~ed]操作,对于区间中下标为i的,加上(ed-i+p1)^2=i^2-2*(ed+p1)*i+(ed+p1)*(ed+p1);*/
            change(tr1,st,ed,1); //二次项
            change(tr2,st,ed,-1ll*(ed+p1));//一次项
            change(tr3,st,ed,1ll*(ed+p1)*(ed+p1));//常数项
        }
    }
    
    int main()
    {
        scanf("%d",&n);
        for(int i=1;i<n;i++)
        {
            int x,y;
            scanf("%d%d",&x,&y);
            add(x,y);
            add(y,x);
        }
        dfs(1);
        dfs_(1);
        scanf("%d",&m);
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            int od;
            scanf("%d",&od);
            if(od==1)
            {
                int x,y,lca;
                scanf("%d%d",&x,&y);
                lca=LCA(x,y);
                int len=deep[x]+deep[y]-2*deep[lca]+1; //从x跳到y之间的点的数目
                update(x,y,len);
            }else
            {
                int x;
                scanf("%d",&x);
                x=tpos[x];
                ll aa=get_sum(tr1,x); //二次项系数
                ll bb=get_sum(tr2,x); //一次项
                ll cc=get_sum(tr3,x); //常数项
                ll ans=aa*x*x+2*bb*x+cc;
                printf("%lld
    ",ans);
            }
        }
        return 0;
    }
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