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动态树之树链剖分

一些不需要link-cut操作的树上路径的题可以用树链剖分做,常数比lct小多了。

学习了下hld(树链剖分),嗯,挺简单的。hld可以在树中的操作有很多,hld可以说只是一种概念结构,它可以套很多其它的数据结构来进行操作,比如我现在只要求路径最值和求和,那么套线段树就行了;如果我要求第k大,可以套splay和主席树(这个不知道),也可以套分块(不会,分块以后学,必须学。。)但是我觉得,树剖比lct还要难写。。我lct一下就能写出来了。。可是lct的常数,不忍直视。。概念:

    重儿子:num[u]为v的子节点中num值最大的,那么u就是v的重儿子。
    轻儿子:v的其它子节点。
    重边:点v与其重儿子的连边。
    轻边:点v与其轻儿子的连边。
    重链:由重边连成的路径。
    轻链:轻边。
    剖分后的树有如下性质:
    性质1:如果(v,u)为轻边,则siz[u] * 2 < siz[v];
    性质2:从根到某一点的路径上轻链、重链的个数都不大于logn。

我们来说他怎么在路径操作吧:

下边是一个例图:黑边为重边,带红点的为重边组成的链的最顶点(没有重边的点最顶点就是它自己),蓝字为重边的序号

哈哈,发现了什么吗?

重链的序号是连续的。 不会有两条重链相交~~

哈哈?套各种树维护啦~~~。

我们在这个连续的区间操作就行了,然后不断向根走,直到走到最顶点相交(这里不是重链相交,是最顶点相交,即一条轻边和重边的交点)

向上走的时候,不是一个个走,那么效率大大提高啦~。。这就是树链剖分的主体思想。

 

我们在这些链(或点)重新标号后,用各种数据结构维护信息。

求树剖需要维护的域很简单,两个深搜搞定,大家自己想吧,我不说了(要是想不通,,点这:http://blog.csdn.net/jiangshibiao/article/details/24669751)

 

例题:

基于点分类:【BZOJ】1036: [ZJOI2008]树的统计Count(lct/树链剖分)

#include <cstdio>#include <iostream>using namespace std;#define dbg(x) cout << #x << "=" << x << endl#define read(x) x=getint()#define print(x) printf("%d", x)#define lc x<<1#define rc x<<1|1#define lson l, m, lc#define rson m+1, r, rc#define MID (l+r)>>1const int oo=~0u>>1;inline int getint() { char c; int ret=0, k=1; for(c=getchar(); c<‘0‘ || c>‘9‘; c=getchar()) if(c==‘-‘) k=-1; for(; c>=‘0‘&&c<=‘9‘; c=getchar()) ret=ret*10+c-‘0‘; return k*ret; }const int N=30010, M=100005;int ihead[N], inext[M], to[M], cnt, n, m;int top[N], son[N], fa[N], dep[N], sz[N], id[N], a[N], b[N], tot;int L, R, key;struct node { int mx, sum; }t[N*50];inline const int max(const int& a, const int& b) { return a>b?a:b; }inline void pushup(const int &x) { t[x].mx=max(t[lc].mx, t[rc].mx); t[x].sum=t[lc].sum+t[rc].sum; }void dfs1(const int &u) {	sz[u]=1; int v;	for(int i=ihead[u]; i; i=inext[i]) if(fa[u]!=(v=to[i])) {		fa[v]=u;		dep[v]=dep[u]+1;		dfs1(v);		sz[u]+=sz[v];		if(sz[v]>sz[son[u]]) son[u]=v;	}}void dfs2(const int &u, const int &tp) {	id[u]=++tot; top[u]=tp; b[tot]=a[u];	if(son[u]) dfs2(son[u], tp);	for(int i=ihead[u]; i; i=inext[i]) if(to[i]!=fa[u] && to[i]!=son[u]) dfs2(to[i], to[i]);}void build(const int &l, const int &r, const int &x) {	if(l==r) { t[x].mx=t[x].sum=b[l]; return; }	int m=MID;	build(lson); build(rson);	pushup(x); }void update(const int &l, const int &r, const int &x) {	if(l==r) { t[x].mx=t[x].sum=key; return; }	int m=MID;	if(L<=m) update(lson);	if(m<R) update(rson);	pushup(x); }int getmax(const int &l, const int &r, const int &x) {	if(L<=l && r<=R) return t[x].mx;	int m=MID, mx=oo+1;	if(L<=m) mx=max(mx, getmax(lson));	if(m<R) mx=max(mx, getmax(rson));	return mx;}int query(const int &l, const int &r, const int &x) {	if(L<=l && r<=R) return t[x].sum;	int m=MID, ret=0;	if(L<=m) ret+=query(lson);	if(m<R) ret+=query(rson);	return ret;}inline int getmax(int x, int y) {	int fx=top[x], fy=top[y], ret=oo+1;	while(fx!=fy) {		if(dep[fx]<dep[fy]) { swap(x, y); swap(fx, fy); }		L=id[fx], R=id[x];		ret=max(ret, getmax(1, n, 1));		x=fa[fx]; fx=top[x];	}	if(dep[x]>dep[y]) swap(x, y);	L=id[x], R=id[y];	return max(ret, getmax(1, n, 1));}inline int query(int x, int y) {	int fx=top[x], fy=top[y], ret=0;	while(fx!=fy) {		if(dep[fx]<dep[fy]) { swap(x, y); swap(fx, fy); }		L=id[fx], R=id[x];		ret+=query(1, n, 1);		x=fa[fx]; fx=top[x];	}	if(dep[x]>dep[y]) swap(x, y);	L=id[x], R=id[y];	return ret+query(1, n, 1);}inline void add(const int &u, const int &v) {	inext[++cnt]=ihead[u]; ihead[u]=cnt; to[cnt]=v;	inext[++cnt]=ihead[v]; ihead[v]=cnt; to[cnt]=u;}int main() {	read(n);	int u, v, ans;	for(int i=1; i<n; ++i) {		read(u); read(v);		add(u, v);	}	for(int i=1; i<=n; ++i) read(a[i]);	dfs1(1);	dfs2(1, 1);	build(1, n, 1);	char c[10];	read(m);	for(int i=0; i<m; ++i) {		scanf("%s", c);		if(c[0]==‘C‘) {			read(u); read(key); L=R=id[u];			update(1, n, 1);		}		else if(c[0]==‘Q‘) {			read(u); read(v);			if(c[1]==‘M‘) ans=getmax(u, v);			else ans=query(u, v);			printf("%d\n", ans);		}	}	return 0;}