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  • 5210: 最大连通子块和 动态DP 树链剖分

    国际惯例的题面:

    这题......最大连通子块和显然可以DP,加上修改显然就是动态DP了......
    考虑正常情况下怎么DP:
    我们令a[i]表示选择i及i的子树中的一些点,最大连通子块和;
    b[i]表示在i的子树中选择一些点(不一定包含i),最大连通子块和。
    那么我们要询问i的子树的话,答案就是b[i]了。
    考虑这个DP怎么转移,a[i]=max(sigma(j:SON_i)a[j]+v[i],0),b[i]=max((j:SON_i)b[j],a[i])。
    陈俊锟说过,树上动态DP,就是把树拆成链,分离轻重儿子的转移。
    于是我们重新定义DP:
    f[i]表示从i所在的重链到i,选择连续一段和连续一段的子树,最大连通子块和(可以不包含i选择空段,类似a[i]);
    g[i]表示计算i这个点本身和i的虚孩子们,形成的最大连续子块和。
    dp[i]表示从i所在的重链到i,选择连续一段和连续一段的子树,或者从某个点的虚孩子中选择一个连通块,最大连通子块和(显然这个不一定包含i)。
    这样的话,我们的转移就有:
    g[i]=v[i]+sigma(j:LIGHTSON_i)f[j],f[i]=max(g[i]+f[HEAVYSON_i],0),dp[pos]=max(f[i],dp[HEAVYSON_i],max((j:LIGHTSON_i)dp[j]))。
    这个转移初始化的话直接线性DP一遍就好了。
    考虑怎么动态,这里的轻重孩子的转移都定义好了,我们只需要修改一些点的g和dp值,给他的父亲所在的重链当做输入值就好。
    考虑怎么查询,如果是一条链的话,我们查询的就是最大子段和。树上的话,我们对于重链,也能查询g的最大子段和。
    对于最优解不在这条链上的情况,我们用这个点的所有轻儿子的dp值去更新它单点的最大连续子段和就好,显然这是正确的。
    也就是说,我们还需要维护一下DP值。考虑DP值是取max,所以用multiset去维护一下就好。
    (其实这题我本来想写类似矩阵乘法的DP转移的,然后发现不会查询,于是只好分析题目性质列DP了)

    代码:

     1 #include<cstdio>
     2 #include<algorithm>
     3 #include<set>
     4 using std::max;
     5 typedef long long int lli;
     6 const int maxn=2e5+1e2;
     7 
     8 lli in[maxn],f[maxn],g[maxn],idp[maxn]; // f means from chain to top , g means cost of pos and virtualsons of pos , idp means max segment sum .
     9 int s[maxn],t[maxn<<1],nxt[maxn<<1];
    10 int dep[maxn],siz[maxn],fa[maxn],son[maxn],top[maxn],id[maxn],rec[maxn],mxd[maxn];
    11 std::multiset<lli> ls[maxn];
    12 
    13 struct SegmentTree {
    14     int l[maxn<<2],r[maxn<<2],lson[maxn<<2],rson[maxn<<2],cnt;
    15     SegmentTree() { cnt = 1 ; }
    16     struct Node {
    17         lli sl,sr,su,mx;
    18         friend Node operator + (const Node &a,const Node &b) {
    19             return (Node){max(a.sl,a.su+b.sl),max(a.sr+b.su,b.sr),a.su+b.su,max(a.sr+b.sl,max(a.mx,b.mx))};
    20         }
    21         inline void fil(int id) {
    22             sl = sr = max( g[rec[id]] , 0ll ) , su = g[rec[id]] , mx = max( g[rec[id]] , *ls[rec[id]].rbegin() );
    23         }
    24     }ns[maxn<<2];
    25     inline void build(int pos,int ll,int rr) {
    26         l[pos] = ll , r[pos] = rr;
    27         if( ll == rr ) return ns[pos].fil(ll);
    28         const int mid = ( ll + rr ) >> 1;
    29         build(lson[pos]=++cnt,ll,mid) , build(rson[pos]=++cnt,mid+1,rr) ,
    30         ns[pos] = ns[lson[pos]] + ns[rson[pos]];
    31     }
    32     inline void update(int pos,const int &tar) {
    33         if( l[pos] == r[pos] ) return ns[pos].fil(tar);
    34         const int mid = ( l[pos] + r[pos] ) >> 1;
    35         tar <= mid ? update(lson[pos],tar) : update(rson[pos],tar);
    36         ns[pos] = ns[lson[pos]] + ns[rson[pos]];
    37     }
    38     inline Node query(int pos,const int &ll,const int &rr) {
    39         if( ll <= l[pos] && r[pos] <= rr ) return ns[pos];
    40         const int mid = ( l[pos] + r[pos] ) >> 1;
    41         if( rr <= mid ) return query(lson[pos],ll,rr);
    42         else if( ll > mid ) return query(rson[pos],ll,rr);
    43         else return query(lson[pos],ll,rr) + query(rson[pos],ll,rr);
    44     }
    45 }sgt;
    46 typedef SegmentTree::Node Node;
    47 
    48 inline void addedge(int from,int to) {
    49     static int cnt = 0;
    50     t[++cnt] = to , nxt[cnt] = s[from] , s[from] = cnt;
    51 }
    52 inline void pr(int pos) {
    53     siz[pos] = 1;
    54     for(int at=s[pos];at;at=nxt[at]) if( t[at] != fa[pos] ) {
    55         fa[t[at]] = pos , dep[t[at]] = dep[pos] + 1 , pr(t[at]) , siz[pos] += siz[t[at]];
    56         if( siz[t[at]] > siz[son[pos]] ) son[pos] = t[at];
    57     }
    58 }
    59 inline void pre(int pos) {
    60     static int iid;
    61     top[pos] = pos == son[fa[pos]] ? top[fa[pos]] : pos , rec[id[pos]=++iid] = pos , mxd[top[pos]] = iid , g[pos] = in[pos];
    62     if( son[pos] ) pre(son[pos]) , idp[pos] = idp[son[pos]] , f[pos] = f[son[pos]];
    63     for(int at=s[pos];at;at=nxt[at]) if( t[at] != fa[pos] && t[at] != son[pos] ) pre(t[at]) , g[pos] += f[t[at]] , ls[pos].insert(idp[t[at]]);
    64     f[pos] = max( f[pos] + g[pos] , 0ll ) , idp[pos] = max( idp[pos] , max( f[pos] , *ls[pos].rbegin() ) );
    65 }
    66 
    67 inline Node query(int pos) {
    68     return sgt.query(1,id[pos],mxd[top[pos]]);
    69 }
    70 inline void update(int pos,int nv) {
    71     Node od,nw;
    72     int fst = 1;
    73     od.sl = in[pos] , nw.sl = nv , in[pos] = nv;
    74     while(pos) {
    75         g[pos] += nw.sl - od.sl;
    76         if( !fst ) ls[pos].erase(ls[pos].find(od.mx)) , ls[pos].insert(nw.mx);
    77         od = sgt.query(1,id[top[pos]],mxd[top[pos]]) , sgt.update(1,id[pos]) , nw = sgt.query(1,id[top[pos]],mxd[top[pos]]);
    78         fst = 0 , pos = fa[top[pos]];
    79     }
    80 }
    81 
    82 int main() {
    83     static int n,m;
    84     static char o[10];
    85     scanf("%d%d",&n,&m);
    86     for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lld",in+i) , ls[i].insert(0);
    87     for(int i=1,a,b;i<n;i++) scanf("%d%d",&a,&b) , addedge(a,b) , addedge(b,a);
    88     pr(1) , pre(1);
    89     sgt.build(1,1,n);
    90     for(int i=1,x,y;i<=m;i++) {
    91         scanf("%s%d",o,&x);
    92         if( *o == 'M' ) scanf("%d",&y) , update(x,y);
    93         else printf("%lld
    ",query(x).mx);
    94     }
    95     return 0;
    96 }
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