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【BZOJ】【1036】树的统计

  嗯这题是一道对树进行动态修改&查询的经典题目,可以拿来练习树链剖分~

 

  啊对于这种动态修改&查询的题目,我们最喜闻乐见的就是在一个序列上去做了,毕竟可以直接套各种数据结构模版啊,比如线段树、平衡树之类的。那么对于这种树上的动态修改&查询,我们可以把它通过一定的手段,“转化”成序列上的问题,再套用xx树之类的数据结构进行快速维护。而这个手段呢,就有很多种了(应该是吧?),这里用到的树链剖分,就是一种将树转化成序列的划分方式。

 

  好的,我们现在拿到一棵树,首先我们会看到,这个树跟序列几乎没半点长的像的地方T_T,除非当这个坑爹的树刚好是一条链的形状……诶等等?链?对,就是那个极端情况下平衡树会退化成的那种样子 —— 一条链= = 联想到了什么?没错,我们可以把树拆成一条条链,嗯,我们可以这样想像一下:首先我们手里有一条链,然后我们再拿过来一条链,把它接在链中间的某个位置上,它就有了个分支,然后我们再接几条链上来,诶没错,它就成了一棵树!(怎么感觉有点像鸡毛掸子似的)

  也就是说,我们可以将一棵树拆成几条链,平放在一条线上,它就成了一个序列了~

 

  现在问题来了:怎么拆?首先我们在树上进行的查询,经常是对于两点间的【路径】的查询,那么我们肯定希望我们拆出来的链,尽可能是连续的大段,而不是细碎的小段,因为我们在用数据结构维护的时候,肯定是维护树上连续的链比较方便。而这种“长链”,就是在树链剖分中我们称之为【重链】的东西。但是,如果只有一条条重链也组不成一棵树啊,所以我们需要【轻链】来将重链连接起来,这样,我们对于树上所有的点和边,就都划分开了。

  这个工作我们可以通过两次dfs来完成:一次dfs求出所有节点的father,son(这个son专指重儿子,重儿子的重儿子连下去组成重链),size,deep求出来……

  (此处省略500字)好吧其实我还是有节操一点,把实现过程传送一下吧:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6974c8b20100zc61.html

 

 

  思想就是:路径可以划分为一条或多条重链的加和。(仅考虑【点】)

  不在同一重链上,就往同一条重链上靠,这个是让深度大的往深度小的上面靠(想一想,为什么?),同时对深度大的重链上的值进行 维护or查询;如果在同一重链上,就回归了我们熟知的序列上的 维护or查询 问题了。

  以下是BZOJ1036的代码:

技术分享
  1 //BZOJ 1036  2 #include<vector>  3 #include<cstdio>  4 #include<cstring>  5 #include<cstdlib>  6 #include<iostream>  7 #include<algorithm>  8 #define rep(i,n) for(int i=0;i<n;++i)  9 #define F(i,j,n) for(int i=j;i<=n;++i) 10 #define D(i,j,n) for(int i=j;i>=n;--i) 11 #define pb push_back 12 using namespace std; 13 const int N=30010,INF=~0u>>2; 14 typedef long long LL; 15 //#define debug 16 struct Tree{ 17     int max,sum; 18     #define L o<<1 19     #define R o<<1|1 20 }t[N<<2]; 21 vector<int>G[N]; 22 int n,m; 23 int tid[N],top[N],fa[N],son[N],dep[N],cnt,tot,size[N],a[N]; 24 bool vis[N]; 25  26 //从这里到undef为线段树上的操作  27 #define mid (l+r>>1) 28 inline void maintain(int o,int l,int r){ 29     t[o].max=t[o].sum=0; 30     if(l<r){ 31         t[o].max=max(t[L].max,t[R].max); 32         t[o].sum=t[L].sum+t[R].sum; 33     } 34 } 35  36 void updata(int o,int l,int r,int pos,int v){ 37     if (l==r) t[o].max=t[o].sum=v; 38     else{ 39         if (pos<=mid) updata(L,l,mid,pos,v); 40         if (pos>mid) updata(R,mid+1,r,pos,v); 41         maintain(o,l,r); 42     } 43 }  44 int ql=0,qr=0; 45 int _max,_sum; 46 void query_it(int o,int l,int r){ 47     if (ql<=l && qr>=r){ 48         _max=max(_max,t[o].max); 49         _sum+=t[o].sum; 50     } 51     else{ 52         if (ql<=mid) query_it(L,l,mid); 53         if (qr>mid) query_it(R,mid+1,r); 54     } 55 } 56  57 #undef mid 58 //线段树end 59   60 void dfs(int x,int father,int deep){//第一次dfs  61     vis[x]=1; 62     fa[x]=father; dep[x]=deep; size[x]=1; son[x]=0; 63     int maxsize=0; 64     rep(i,G[x].size()){ 65         int to=G[x][i]; 66         if (vis[to]) continue; 67         dfs(to,x,deep+1); 68         size[x]+=size[to]; 69         if (size[to]>maxsize) maxsize=size[to],son[x]=to; 70     } 71 } 72  73 void connect(int x,int f){//第二次dfs,进行重链连接  74     vis[x]=1; 75     tid[x]=++tot; top[x]=f;  76     if (son[x]) connect(son[x],f); 77      78     rep(i,G[x].size()){ 79         int to=G[x][i]; 80         if (!vis[to]) connect(to,to); 81     } 82 } 83  84 void query(int x,int y){//树上查询  85     while(top[x]!=top[y]){//如果不在同一重链上  86         if (dep[top[x]]<dep[top[y]]) 87             swap(x,y);//找到深度大的  88         ql=tid[top[x]]; qr=tid[x]; 89         query_it(1,1,n);//查询这条重链  90         x=fa[top[x]];//往深度浅的靠  91     } 92     //直到在同一重链上,循环结束  93     if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y); 94     ql=tid[x]; qr=tid[y]; 95     query_it(1,1,n);//查询这段区间  96 } 97  98 int main(){ 99     #ifndef ONLINE_JUDGE100     freopen("file.in","r",stdin);101 //    freopen("file.out","w",stdout);102     #endif103     int x,y;104     scanf("%d",&n);105     F(i,2,n){106         scanf("%d%d",&x,&y);107         G[x].pb(y);108         G[y].pb(x);109     }110     F(i,1,n) scanf("%d",&a[i]);111     memset(vis,0,sizeof vis);112     dfs(1,0,1);113     memset(vis,0,sizeof vis);114     connect(1,1);115     F(i,1,n) updata(1,1,n,tid[i],a[i]);116 117     scanf("%d",&m);118     char cmd[5];119     F(i,1,m){120         scanf("%s%d%d",cmd,&x,&y);121         if (cmd[1]==H)122             updata(1,1,n,tid[x],y);123         else{124             _sum=0;125             _max=-INF; 126             query(x,y);127             if(cmd[1]==M) printf("%d\n",_max);128             else printf("%d\n",_sum);129         }130     }            131     return 0;132 }133 /******************************************************134 树链剖分啊,感觉上也是一种把树转化为序列进行操作的过程135 一棵树不好存,就拆成一条条链,平放在一起就成了一个序列136 然后根据一定的方式来拆,可以保证链的数量尽量少(log(n))137 然后就可以用序列操作的方式,对树进行操作了! 138 ******************************************************/ 
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