LOJ#2249 Luogu P2305「NOI2014」购票

几乎肝了半个下午和整个晚上

斜率优化的模型好多啊...

LOJ #2249 Luogu P2305

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题意

给定一棵树，第$ i$个点如果离某个祖先$ x$的距离不超过$ L_i$，可以花费$ P_i·dist(i,x)+Q_i$的代价跳到点$ x$，

求每个点走到根的最小代价

点数不超过$ 2·10^5$

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$ Solution$

用$dis_x$表示$ x$到根的距离

首先考虑一条链的情况

尝试斜率优化

容易推出两个点$j,k$，若$ dis_k>dis_j且k比j优$当且仅当$ frac{dp_k-dp_j}{dis_k-dis_j}<P_i$

由于有$ P_i$不具有单调性可以维护单调栈然后每次在里面二分

但是由于有$ L_i$这个限制，这个单调栈并不容易直接维护

考虑$ CDQ$分治，即把问题转化成求左半部分对右半部分的转移贡献

将右半部分的点按照$ dis[i]-L_i$从大到小排序

每次枚举右边的点，将左边的点按距离从大到小加入单调栈中

显然现在没有$ L_i$的限制就可以直接在单调栈中二分

时间复杂度$ O(n log^2   n)$

然后就是把链上的问题放到树上

树上分治很容易想到直接点分治

流程如下：

1.找到当前子树的重心

2.将重心及重心外侧的子树递归计算（相当于序列上$CDQ$分治中的$calc(L,mid)$）

3.计算重心外侧的子树对重心以下的若干棵子树的贡献（相当于序列上$ CDQ$分治中左边对右边的贡献）

4.递归计算重心以下的各棵子树的答案（相当于序列上$ CDQ$分治中的$calc(mid+1,R)$）

总复杂度$ O(n log^2   n)$

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$ my code$

#include<ctime>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#define M 200010
#define rt register int
#define ll long long
using namespace std;
namespace fast_IO{
    const int IN_LEN=10000000,OUT_LEN=10000000;
    char ibuf[IN_LEN],obuf[OUT_LEN],*ih=ibuf+IN_LEN,*oh=obuf,*lastin=ibuf+IN_LEN,*lastout=obuf+OUT_LEN-1;
    inline char getchar_(){return (ih==lastin)&&(lastin=(ih=ibuf)+fread(ibuf,1,IN_LEN,stdin),ih==lastin)?EOF:*ih++;}
    inline void putchar_(const char x){if(oh==lastout)fwrite(obuf,1,oh-obuf,stdout),oh=obuf;*oh++=x;}
    inline void flush(){fwrite(obuf,1,oh-obuf,stdout);}
}
using namespace fast_IO;
#define getchar() getchar_()
#define putchar(x) putchar_((x))
inline ll read(){
    ll x = 0; char zf = 1; char ch = getchar();
    while (ch != '-' && !isdigit(ch)) ch = getchar();
    if (ch == '-') zf = -1, ch = getchar();
    while (isdigit(ch)) x = x * 10 + ch - '0', ch = getchar(); return x * zf;
}
void write(ll y){if(y<0)putchar('-'),y=-y;if(y>9)write(y/10);putchar(y%10+48);}
void writeln(const ll y){write(y);putchar('
');}
int i,j,k,m,n,x,y,z,cnt;
ll dis[M],lim[M],f[M],p[M],q[M]; 
int F[M],L[M],N[M],a[M],fa[M];
void add(int x,int y){
    a[++k]=y;
    if(!F[x])F[x]=k;
    else N[L[x]]=k;
    L[x]=k;
}
int size[200010],nowmin,all,Q[200010],sta[200010],top,Root,troot;
bool vis[200010];
inline bool cmp(int x,int y){return dis[x]-lim[x]>dis[y]-lim[y];}
inline double slope(int x,int y){return (double)(f[x]-f[y])/(dis[x]-dis[y]);}
void get(int x){
    size[x]=1;int maxsum=0;
    for(rt i=F[x];i;i=N[i])if(!vis[a[i]]){
        get(a[i]);size[x]+=size[a[i]];
        maxsum=max(maxsum,size[a[i]]);
    }
    maxsum=max(maxsum,all-size[x]+1);
    if(maxsum<nowmin)nowmin=maxsum,Root=x;
}
int len;
void dfs(int x){Q[++len]=x;for(rt i=F[x];i;i=N[i])if(!vis[a[i]])dfs(a[i]);}
void calc(int x,int sz){
    if(sz<=1)return;
    nowmin=all=sz;get(x);int u=Root;
    for(rt i=F[u];i;i=N[i])vis[a[i]]=1;
    calc(x,sz-size[u]+1);len=0;
    for(rt i=F[u];i;i=N[i])dfs(a[i]);
    sort(Q+1,Q+len+1,cmp);top=0;
    for(rt i=1,pl=u;i<=len;i++){
        while(dis[pl]>=dis[Q[i]]-lim[Q[i]]&&pl!=fa[x]){
            while(top>=2&&slope(pl,sta[top])>slope(sta[top],sta[top-1]))top--;
            sta[++top]=pl;pl=fa[pl];
        }
        f[Q[i]]=min(f[Q[i]],f[sta[top]]+(dis[Q[i]]-dis[sta[top]])*p[Q[i]]+q[Q[i]]);
        if(top<=1)continue;
        int L=1,R=top-1;
        while(L<=R){
            const int mid=L+R>>1;
            if((f[sta[mid]]-f[sta[mid+1]])<=p[Q[i]]*(dis[sta[mid]]-dis[sta[mid+1]]))
            R=mid-1;else L=mid+1;
        }
        f[Q[i]]=min(f[Q[i]],f[sta[L]]+(dis[Q[i]]-dis[sta[L]])*p[Q[i]]+q[Q[i]]);
    }    
    for(rt i=F[u];i;i=N[i])calc(a[i],size[a[i]]);
}
int main(){
    n=read();x=read();
    memset(f,10,sizeof(f));f[1]=0;
    for(rt i=2;i<=n;i++){
        fa[i]=read();add(fa[i],i);
        dis[i]=dis[fa[i]]+read();
        p[i]=read();q[i]=read();lim[i]=read();
    }        
    calc(1,n);
    for(rt i=2;i<=n;i++)writeln(f[i]);
    return flush(),0;
}