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  • 树的统计Count---树链剖分

    NEFU专项训练十和十一——树链剖分

    Description

      一棵树上有n个节点,编号分别为1到n,每个节点都有一个权值w。我们将以下面的形式来要求你对这棵树完成
    一些操作: I. CHANGE u t : 把结点u的权值改为t II. QMAX u v: 询问从点u到点v的路径上的节点的最大权值 I
    II. QSUM u v: 询问从点u到点v的路径上的节点的权值和 注意:从点u到点v的路径上的节点包括u和v本身

    Input

      输入的第一行为一个整数n,表示节点的个数。接下来n – 1行,每行2个整数a和b,表示节点a和节点b之间有
    一条边相连。接下来n行,每行一个整数,第i行的整数wi表示节点i的权值。接下来1行,为一个整数q,表示操作
    的总数。接下来q行,每行一个操作,以“CHANGE u t”或者“QMAX u v”或者“QSUM u v”的形式给出。 
    对于100%的数据,保证1<=n<=30000,0<=q<=200000;中途操作中保证每个节点的权值w在-30000到30000之间。

    Output

      对于每个“QMAX”或者“QSUM”的操作,每行输出一个整数表示要求输出的结果。

    Sample Input

    4
    1 2
    2 3
    4 1
    4 2 1 3
    12
    QMAX 3 4
    QMAX 3 3
    QMAX 3 2
    QMAX 2 3
    QSUM 3 4
    QSUM 2 1
    CHANGE 1 5
    QMAX 3 4
    CHANGE 3 6
    QMAX 3 4
    QMAX 2 4
    QSUM 3 4

    Sample Output

    4
    1
    2
    2
    10
    6
    5
    6
    5
    16
    很好的树链剖分模板:
    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #define inf 0x7fffffff
    #define N 30005
    #define M 60005
    using namespace std;
    int n,q,cnt,sz;
    int fa[N][15],v[N],deep[N],size[N],head[N];
    int pos[N],belong[N];
    bool vis[N];
    struct data
    {
        int to,next;
    } e[M];
    struct seg
    {
        int l,r,mx,sum;
    } t[100005];
    void insert(int u,int v)
    {
        e[++cnt].to=v;
        e[cnt].next=head[u];
        head[u]=cnt;
        e[++cnt].to=u;
        e[cnt].next=head[v];
        head[v]=cnt;
    }
    void init()
    {
        scanf("%d",&n);
        for(int i=1; i<n; i++)
        {
            int x,y;
            scanf("%d%d",&x,&y);
            insert(x,y);
        }
        for(int i=1; i<=n; i++)
            scanf("%d",&v[i]);
    }
    void dfs1(int x)
    {
        size[x]=1;
        vis[x]=1;
        for(int i=1; i<=14; i++)
        {
            if(deep[x]<(1<<i))break;
            fa[x][i]=fa[fa[x][i-1]][i-1];//倍增处理祖先信息
        }
        for(int i=head[x]; i; i=e[i].next)
        {
            if(vis[e[i].to])continue;
            deep[e[i].to]=deep[x]+1;
            fa[e[i].to][0]=x;
            dfs1(e[i].to);
            size[x]+=size[e[i].to];
        }
    }
    void dfs2(int x,int chain)
    {
        int k=0;
        sz++;
        pos[x]=sz;//分配x结点在线段树中的编号
        belong[x]=chain;
        for(int i=head[x]; i; i=e[i].next)
            if(deep[e[i].to]>deep[x]&&size[e[i].to]>size[k])
                k=e[i].to;//选择子树最大的儿子继承重链
        if(k==0)return;
        dfs2(k,chain);
        for(int i=head[x]; i; i=e[i].next)
            if(deep[e[i].to]>deep[x]&&k!=e[i].to)
                dfs2(e[i].to,e[i].to);//其余儿子新开重链
    }
    int lca(int x,int y)//求lca
    {
        if(deep[x]<deep[y])swap(x,y);
        int t=deep[x]-deep[y];
        for(int i=0; i<=14; i++)
            if(t&(1<<i))x=fa[x][i];
        for(int i=14; i>=0; i--)
            if(fa[x][i]!=fa[y][i])
            {
                x=fa[x][i];
                y=fa[y][i];
            }
        if(x==y)return x;
        else return fa[x][0];
    }
    void build(int k,int l,int r)//建线段树
    {
        t[k].l=l;
        t[k].r=r;
        if(l==r)return;
        int mid=(l+r)>>1;
        build(k<<1,l,mid);
        build(k<<1|1,mid+1,r);
    }
    void change(int k,int x,int y)//线段树单点修改
    {
        int l=t[k].l,r=t[k].r,mid=(l+r)>>1;
        if(l==r)
        {
            t[k].sum=t[k].mx=y;
            return;
        }
        if(x<=mid)change(k<<1,x,y);
        else change(k<<1|1,x,y);
        t[k].sum=t[k<<1].sum+t[k<<1|1].sum;
        t[k].mx=max(t[k<<1].mx,t[k<<1|1].mx);
    }
    int querysum(int k,int x,int y)//线段树区间求和
    {
        int l=t[k].l,r=t[k].r,mid=(l+r)>>1;
        if(l==x&&y==r)return t[k].sum;
        if(y<=mid)return querysum(k<<1,x,y);
        else if(x>mid)return querysum(k<<1|1,x,y);
        else
        {
            return querysum(k<<1,x,mid)+querysum(k<<1|1,mid+1,y);
        }
    }
    int querymx(int k,int x,int y)//线段树区间求最大值
    {
        int l=t[k].l,r=t[k].r,mid=(l+r)>>1;
        if(l==x&&y==r)return t[k].mx;
        if(y<=mid)return querymx(k<<1,x,y);
        else if(x>mid)return querymx(k<<1|1,x,y);
        else
        {
            return max(querymx(k<<1,x,mid),querymx(k<<1|1,mid+1,y));
        }
    }
    int solvesum(int x,int f)
    {
        int sum=0;
        while(belong[x]!=belong[f])//不在一条重链上就将x跳到链首,走一条轻边,如此反复
        {
            sum+=querysum(1,pos[belong[x]],pos[x]);
            x=fa[belong[x]][0];
        }
        sum+=querysum(1,pos[f],pos[x]);
        return sum;
    }
    int solvemx(int x,int f)
    {
        int mx=-inf;
        while(belong[x]!=belong[f])
        {
            mx=max(mx,querymx(1,pos[belong[x]],pos[x]));
            x=fa[belong[x]][0];
        }
        mx=max(mx,querymx(1,pos[f],pos[x]));
        return mx;
    }
    void solve()
    {
        build(1,1,n);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            change(1,pos[i],v[i]);
        scanf("%d",&q);
        char ch[6];
        for(int i=1; i<=q; i++)
        {
            int x,y;
            scanf("%s%d%d",ch,&x,&y);
            if(ch[0]=='C')
            {
                v[x]=y;
                change(1,pos[x],y);
            }
            else
            {
                int t=lca(x,y);
                if(ch[1]=='M')
                    printf("%d
    ",max(solvemx(x,t),solvemx(y,t)));
                else
                    printf("%d
    ",solvesum(x,t)+solvesum(y,t)-v[t]);
            }
        }
    }
    int main()
    {
        init();
        dfs1(1);
        dfs2(1,1);
        solve();
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chen9510/p/5535882.html
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