洛谷P3178 [HAOI2015]树上操作（dfs序+线段树）

P3178 [HAOI2015]树上操作

题目链接：https://www.luogu.org/problemnew/show/P3178

题目描述

有一棵点数为 N 的树，以点 1 为根，且树点有边权。然后有 M 个操作，分为三种：

• 操作 1 ：把某个节点 x 的点权增加 a 。
• 操作 2 ：把某个节点 x 为根的子树中所有点的点权都增加 a 。
• 操作 3 ：询问某个节点 x 到根的路径中所有点的点权和。

输入输出格式

输入格式：

第一行包含两个整数 N, M 。表示点数和操作数。
接下来一行 N 个整数，表示树中节点的初始权值。
接下来 N-1 行每行两个正整数 from, to ， 表示该树中存在一条边 (from, to) 。
再接下来 M 行，每行分别表示一次操作。其中第一个数表示该操作的种类（ 1-3 ） ，之后接这个操作的参数（ x 或者 x a ） 。

输出格式：

对于每个询问操作，输出该询问的答案。答案之间用换行隔开。

输入输出样例

输入样例#1：

5 5
1 2 3 4 5
1 2
1 4
2 3
2 5
3 3
1 2 1
3 5
2 1 2
3 3

输出样例#1：

6
9
13

题解：

这似乎是个熟练剖分模板题= =然而蒟蒻还没学过熟练剖分，所以用dfs序+线段树写了下，就当熟悉一下这些比较基本的数据结构吧。

这题用dfs序+线段树还是比较巧妙的，首先这是子树的问题嘛，我们可以考虑求一下dfs序，并且每个结点对应了一个管辖的区间in[x]~out[x]。

然后分析题目中的操作，我们主要的分析是从操作对一条链的影响来分析的：

第一个操作单点更新，那么我们就可以知道，以当前点x为根的子树的所有点，其到根节点的距离都为增加，那么我们利用dfs序的性质，将in[x]更新一下就行了，这样前缀和也是会增加相应值的。

第二个操作子树更新，由于这个题我们考虑的是更新对链的影响，那么可以知道，这个子树上的结点受到的影响主要取决前面有多少个结点。这里我们还是要巧妙运用dfs序的性质，在对相应区间进行更新时，更新的值为区间中"+"的个数减去区间中"-"的个数。这样在查询前缀和时就能正确地统计出答案（yy一下就好了）。

第三个查询当前点到根节点这条链的权值和，这里我们可以直接根据dfs序的性质查询前缀和就行了。

代码如下（lazy标记没处理好查了半年错）：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll N = 100005;
ll n,m;
ll a[N];
struct Tree{
    ll l,r;
    ll lazy,sum;
}tre[N<<3];
ll in[N],out[N],head[N],f[N<<1];
ll c[N<<1],num[N<<1];
ll dfn,tot;
struct Edge{
    ll u,v,next;
}e[N<<1];
void adde(ll u,ll v){
    e[tot].v=v;e[tot].next=head[u];head[u]=tot++;
}
void dfs(ll u,ll fa){
    in[u]=++dfn;
    num[dfn]=u;f[dfn]=1;
    for(ll i=head[u];i!=-1;i=e[i].next){
        ll v=e[i].v;
        if(v!=fa) dfs(v,u);
    }
    out[u]=++dfn;
    num[dfn]=u;f[dfn]=-1;
}
void build(ll rt,ll l,ll r){
    tre[rt].l=l;tre[rt].r=r;
    ll mid=(l+r)>>1;
    if(l==r){
        tre[rt].sum=f[l]*a[num[l]];
        return ;
    }
    build(rt<<1,l,mid);
    build(rt<<1|1,mid+1,r);
    tre[rt].sum=tre[rt<<1].sum+tre[rt<<1|1].sum;
}
void push_down(ll rt){
    ll lazy=tre[rt].lazy;
    tre[rt<<1].sum+=lazy*(c[tre[rt<<1].r]-c[tre[rt<<1].l-1]);
    tre[rt<<1|1].sum+=lazy*(c[tre[rt<<1|1].r]-c[tre[rt<<1|1].l-1]);
    tre[rt<<1].lazy+=lazy;
    tre[rt<<1|1].lazy+=lazy;
    tre[rt].lazy=0;
    return ;
}
void add(ll rt,ll id,ll z){
    ll l=tre[rt].l,r=tre[rt].r;
    if(l==id&&r==id){
        tre[rt].sum+=z;
        return ;
    }
    push_down(rt);
    ll mid=(l+r)>>1;
    if(mid>=id) add(rt<<1,id,z);
    else add(rt<<1|1,id,z);
    tre[rt].sum=tre[rt<<1].sum+tre[rt<<1|1].sum;
    return ;
}
void update(ll rt,ll l,ll r,ll z){
    ll L=tre[rt].l,R=tre[rt].r;
    if(l<=L && R<=r){
        tre[rt].sum+=(c[R]-c[L-1])*(ll)z;
        tre[rt].lazy+=z;
        return ;
    }
    if(tre[rt].lazy) push_down(rt);
    ll mid=(L+R)>>1;
    if(l<=mid) update(rt<<1,l,r,z);
    if(r>mid) update(rt<<1|1,l,r,z);
    tre[rt].sum=tre[rt<<1].sum+tre[rt<<1|1].sum;
    return ;
}
ll query(ll rt,ll l,ll r){
    ll res = 0;
    ll L=tre[rt].l,R=tre[rt].r;
    if(l<=L&&R<=r){
        return tre[rt].sum;
    }
    if(tre[rt].lazy) push_down(rt);
    ll mid=(L+R)>>1;
    if(l<=mid) res+=query(rt<<1,l,r);
    if(r>mid) res+=query(rt<<1|1,l,r);
    return res ;
}
int main(){
    scanf("%lld%lld",&n,&m);
    for(ll i=1;i<=n;i++) scanf("%lld",&a[i]);
    memset(head,-1,sizeof(head));
    for(ll i=1;i<n;i++){
        ll u,v;
        scanf("%lld%lld",&u,&v);
        adde(u,v);adde(v,u);
    }
    dfs(1,-1);
    for(ll i=1;i<=dfn;i++) c[i]=c[i-1]+f[i];
    build(1,1,2*n);
    for(ll i=1;i<=m;i++){
        ll op,x,z;
        scanf("%lld",&op);
        if(op==1){
            scanf("%lld%lld",&x,&z);
            add(1,in[x],z);
            add(1,out[x],-z);
        }else if(op==2){
            scanf("%lld%lld",&x,&z);
            update(1,in[x],out[x],z);
        }else{
            scanf("%lld",&x);
            printf("%lld
",query(1,1,in[x]));
        }
    }
    return 0;
}