题目描述
给出一棵树,点有点权。多次增加某个点的点权,并在某一棵子树中询问:选出若干个节点,使得每个叶子节点到根节点的路径上至少有一个节点被选择,求选出的点的点权和的最小值。
输入
输入文件第一行包含一个数n,表示树的大小。
接下来一行包含n个数,表示第i个点的权值。
接下来n-1行每行包含两个数fr,to。表示书中有一条边(fr,to)。
接下来一行一个整数,表示操作的个数。
接下来m行每行表示一个操作,若该行第一个数为Q,则表示询问操作,后面跟一个参数x,表示对应子树的根;若
为C,则表示修改操作,后面接两个参数x,to,表示将点x的权值加上to。
n<=200000,保证任意to都为非负数
输出
对于每次询问操作,输出对应的答案,答案之间用换行隔开。
样例输入
4
4 3 2 1
1 2
1 3
4 2
4
Q 1
Q 2
C 4 10
Q 1
样例输出
3
1
4
题解
树链剖分+线段树维护树形动态dp
关于动态dp可以参考陈俊锟的PPT。
如果dp是静态的,设 $f[i]$ 表示以 $i$ 为根的子树满足条件的最小代价,那么有:$f[i]= ext{min}(v[i],sumlimits_{i o j}f[j])$ 。
当这个dp在序列上进行时,我们比较容易使用线段树维护序列动态dp。
当这个dp在树上进行时,考虑将这棵树轻重链剖分,转化为序列问题。
设 $y$ 为 $x$ 的重儿子,所有 $x$ 的轻儿子的 $f$ 值之和为 $g[x]$ ,那么有:$f[x]= ext{min}(v[x],f[y]+g[x])$ 。
这个形式类似于最小连续子段和中的最小前缀和。使用线段树维护最小前缀和(在重链这一段区间的某位置选出一个点使得总代价 $前面的g+当前的v$ 最小)及总和(这段区间都不选,所有的 $g$ 之和)。线段树的叶子节点有:最小前缀和为 $v$ ,总和为 $g$ 。
当修改时,首先影响到的时修改节点所在的重链,我们把对应节点的 $v$ 修改;然后会影响链顶的 $f$ 值,影响轻链的转移,再不断把链顶的父亲节点的 $g$ 修改。
当查询时,直接查询所求点所在重链上,该点到链底在线段树上的最小前缀和即为答案。
时间复杂度:修改时为 $O(log^2n)$ ,查询时为 $O(log n)$ 。
#include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> #define N 200010 #define lson l , mid , x << 1 #define rson mid + 1 , r , x << 1 | 1 using namespace std; typedef long long ll; struct data { ll sum , ls; data() {} data(ll g , ll v) {sum = g , ls = v;} inline data operator+(const data &a)const { return data(sum + a.sum , min(sum + a.ls , ls)); } }a[N << 2] , w[N]; int head[N] , to[N << 1] , next[N << 1] , cnt , fa[N] , si[N] , bl[N] , end[N] , pos[N] , tot , n; ll v[N] , f[N] , g[N]; char str[5]; inline void add(int x , int y) { to[++cnt] = y , next[cnt] = head[x] , head[x] = cnt; } void dfs1(int x) { int i; si[x] = 1; for(i = head[x] ; i ; i = next[i]) if(to[i] != fa[x]) fa[to[i]] = x , dfs1(to[i]) , si[x] += si[to[i]]; } void dfs2(int x , int c) { int i , k = 0; bl[x] = c , pos[x] = ++tot , end[x] = x , f[x] = v[x]; for(i = head[x] ; i ; i = next[i]) if(to[i] != fa[x] && si[to[i]] > si[k]) k = to[i]; if(k) { dfs2(k , c) , end[x] = end[k]; for(i = head[x] ; i ; i = next[i]) if(to[i] != fa[x] && to[i] != k) dfs2(to[i] , to[i]) , g[x] += f[to[i]]; f[x] = min(f[x] , f[k] + g[x]); } w[pos[x]] = data(g[x] , v[x]); } inline void pushup(int x) { a[x] = a[x << 1] + a[x << 1 | 1]; } void build(int l , int r , int x) { if(l == r) { a[x] = w[l]; return; } int mid = (l + r) >> 1; build(lson) , build(rson); pushup(x); } void updatev(int p , ll v , int l , int r , int x) { if(l == r) { a[x].ls += v; return; } int mid = (l + r) >> 1; if(p <= mid) updatev(p , v , lson); else updatev(p , v , rson); pushup(x); } void updateg(int p , ll g , int l , int r , int x) { if(l == r) { a[x].sum += g; return; } int mid = (l + r) >> 1; if(p <= mid) updateg(p , g , lson); else updateg(p , g , rson); pushup(x); } data query(int b , int e , int l , int r , int x) { if(b <= l && r <= e) return a[x]; int mid = (l + r) >> 1; if(e <= mid) return query(b , e , lson); else if(b > mid) return query(b , e , rson); else return query(b , e , lson) + query(b , e , rson); } inline void modify(int x , ll v) { int y = x; ll t; while(x) { t = query(pos[bl[x]] , pos[end[x]] , 1 , n , 1).ls; if(x == y) updatev(pos[x] , v , 1 , n , 1); else updateg(pos[x] , v , 1 , n , 1); v = query(pos[bl[x]] , pos[end[x]] , 1 , n , 1).ls - t , x = fa[bl[x]]; } } int main() { int m , i , x , y; ll z; scanf("%d" , &n); for(i = 1 ; i <= n ; i ++ ) scanf("%lld" , &v[i]); for(i = 1 ; i < n ; i ++ ) scanf("%d%d" , &x , &y) , add(x , y) , add(y , x); dfs1(1) , dfs2(1 , 1); build(1 , n , 1); scanf("%d" , &m); while(m -- ) { scanf("%s%d" , str , &x); if(str[0] == 'C') scanf("%lld" , &z) , modify(x , z); else printf("%lld " , query(pos[x] , pos[end[x]] , 1 , n , 1).ls); } return 0; }