【刷题】BZOJ 1095 [ZJOI2007]Hide 捉迷藏

Description

　　捉迷藏 Jiajia和Wind是一对恩爱的夫妻，并且他们有很多孩子。某天，Jiajia、Wind和孩子们决定在家里玩
捉迷藏游戏。他们的家很大且构造很奇特，由N个屋子和N-1条双向走廊组成，这N-1条走廊的分布使得任意两个屋
子都互相可达。游戏是这样进行的，孩子们负责躲藏，Jiajia负责找，而Wind负责操纵这N个屋子的灯。在起初的
时候，所有的灯都没有被打开。每一次，孩子们只会躲藏在没有开灯的房间中，但是为了增加刺激性，孩子们会要
求打开某个房间的电灯或者关闭某个房间的电灯。为了评估某一次游戏的复杂性，Jiajia希望知道可能的最远的两
个孩子的距离（即最远的两个关灯房间的距离）。 我们将以如下形式定义每一种操作： C(hange) i 改变第i个房
间的照明状态，若原来打开，则关闭；若原来关闭，则打开。 G(ame) 开始一次游戏，查询最远的两个关灯房间的
距离。

Input

　　第一行包含一个整数N，表示房间的个数，房间将被编号为1,2,3…N的整数。接下来N-1行每行两个整数a, b，
表示房间a与房间b之间有一条走廊相连。接下来一行包含一个整数Q，表示操作次数。接着Q行，每行一个操作，如
上文所示。

Output

　　对于每一个操作Game，输出一个非负整数到hide.out，表示最远的两个关灯房间的距离。若只有一个房间是关
着灯的，输出0；若所有房间的灯都开着，输出-1。

Sample Input

8
1 2
2 3
3 4
3 5
3 6
6 7
6 8
7
G
C 1
G
C 2
G
C 1
G

Sample Output

4
3
3
4

HINT

对于100%的数据， N ≤100000, M ≤500000。

Solution

线段树维护直径
第一反应就是线段树，感觉动态点分和括号序列太繁琐了
树剖后用线段树搞就好了，修改也很方便
线段树维护直径基于这样一条性质：两棵树合并，新的直径的两个端点一定是原两棵树直径四个端点之二
具体可以看这里

#include<bits/stdc++.h>
#define ui unsigned int
#define ll long long
#define db double
#define ld long double
#define ull unsigned long long
const int MAXN=100000+10;
int n,m,e,beg[MAXN],nex[MAXN<<1],to[MAXN<<1],Mn[22][MAXN<<2],dep[MAXN],st[MAXN],ed[MAXN],cnt,hson[MAXN],size[MAXN],bcnt,black[5],lst[MAXN],ap[MAXN],lg[MAXN<<2],tot,fa[MAXN];
template<typename T> inline void read(T &x)
{
	T data=0,w=1;
	char ch=0;
	while(ch!='-'&&(ch<'0'||ch>'9'))ch=getchar();
	if(ch=='-')w=-1,ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')data=((T)data<<3)+((T)data<<1)+(ch^'0'),ch=getchar();
	x=data*w;
}
template<typename T> inline void write(T x,char ch='')
{
	if(x<0)putchar('-'),x=-x;
	if(x>9)write(x/10);
	putchar(x%10+'0');
	if(ch!='')putchar(ch);
}
template<typename T> inline void chkmin(T &x,T y){x=(y<x?y:x);}
template<typename T> inline void chkmax(T &x,T y){x=(y>x?y:x);}
template<typename T> inline T min(T x,T y){return x<y?x:y;}
template<typename T> inline T max(T x,T y){return x>y?x:y;}
inline void insert(int x,int y)
{
	to[++e]=y;
	nex[e]=beg[x];
	beg[x]=e;
}
inline void dfs1(int x,int f)
{
	int res=0;
	Mn[0][ap[x]=++tot]=x;
	dep[x]=dep[f]+1;size[x]=1;fa[x]=f;
	for(register int i=beg[x];i;i=nex[i])
	{
		if(to[i]!=f)
		{
			dfs1(to[i],x);
			size[x]+=size[to[i]];
			if(size[to[i]]>res)res=size[to[i]],hson[x]=to[i];
		}
		Mn[0][++tot]=x;
	}
}
inline void dfs2(int x,int tp)
{
	st[x]=++cnt;lst[cnt]=x;
	if(hson[x])dfs2(hson[x],tp);
	for(register int i=beg[x];i;i=nex[i])
		if(to[i]==fa[x]||to[i]==hson[x])continue;
		else dfs2(to[i],to[i]);
	ed[x]=cnt;
}
inline int LCA(int u,int v)
{
	int l=ap[u],r=ap[v];
	if(l>r)std::swap(l,r);
	int k=lg[r-l+1];
	return dep[Mn[k][l]]<dep[Mn[k][r-(1<<k)+1]]?Mn[k][l]:Mn[k][r-(1<<k)+1];
}
inline int dist(int u,int v)
{
	return dep[u]+dep[v]-(dep[LCA(u,v)]<<1);
}
inline std::pair<int,int> find()
{
	int res=-1;
	std::pair<int,int> ps;
	std::sort(black,black+bcnt+1);
	bcnt=std::unique(black,black+bcnt+1)-black-1;
	for(register int i=1;i<=bcnt;++i)
		for(register int j=i,now;j<=bcnt;++j)
		{
			now=dist(black[i],black[j]);
			if(now>res)res=now,ps=std::make_pair(black[i],black[j]);
		}
	return ps;
}
#define Mid ((l+r)>>1)
#define ls rt<<1
#define rs rt<<1|1
#define lson ls,l,Mid
#define rson rs,Mid+1,r
#define ft first
#define sd second
struct Segment_Tree{
	std::pair<int,int> pnt[MAXN<<2];
	int col[MAXN<<2];
	inline std::pair<int,int> Merge(std::pair<int,int> lp,std::pair<int,int> rp)
	{
		bcnt=0;
		if(lp.ft&&col[lp.ft])black[++bcnt]=lp.ft;
		if(lp.sd&&col[lp.sd])black[++bcnt]=lp.sd;
		if(rp.ft&&col[rp.ft])black[++bcnt]=rp.ft;
		if(rp.sd&&col[rp.sd])black[++bcnt]=rp.sd;
		if(!bcnt)return std::make_pair(0,0);
		else return find();
	}
	inline void Build(int rt,int l,int r)
	{
		if(l==r)pnt[rt]=std::make_pair(lst[l],lst[r]),col[lst[l]]=1;
		else Build(lson),Build(rson),pnt[rt]=Merge(pnt[ls],pnt[rs]);
	}
	inline void Update(int rt,int l,int r,int ps)
	{
		if(l==r&&r==ps)
		{
			col[lst[l]]^=1;
			if(col[lst[l]])pnt[rt]=std::make_pair(lst[l],lst[r]);
			else pnt[rt]=std::make_pair(0,0);
		}
		else
		{
			if(ps<=Mid)Update(lson,ps);
			else Update(rson,ps);
			pnt[rt]=Merge(pnt[ls],pnt[rs]);
		}
	}
	inline std::pair<int,int> Query(int rt,int l,int r,int L,int R)
	{
		if(L==l&&r==R)return pnt[rt];
		else
		{
			if(R<=Mid)return Query(lson,L,R);
			else if(L>Mid)Query(rson,L,R);
			else return Merge(Query(lson,L,Mid),Query(rson,Mid+1,R));
		}
	}
};
Segment_Tree T;
#undef Mid
#undef ls
#undef rs
#undef lson
#undef rson
#undef ft
#undef sd
inline void init()
{
	dfs1(1,0);dfs2(1,1);
	for(register int i=2;i<=tot;++i)lg[i]=lg[i>>1]+1;
	for(register int j=1;j<=lg[tot];++j)
		for(register int i=1;i+(1<<j)<=tot;++i)Mn[j][i]=dep[Mn[j-1][i]]<dep[Mn[j-1][i+(1<<j-1)]]?Mn[j-1][i]:Mn[j-1][i+(1<<j-1)];
	T.Build(1,1,n);
}
int main()
{
	read(n);
	for(register int i=1;i<n;++i)
	{
		int u,v;read(u);read(v);
		insert(u,v);insert(v,u);
	}
	init();
	read(m);
	while(m--)
	{
		char opt[1];scanf("%s",opt);
		if(opt[0]=='G')
		{
			std::pair<int,int> ans=T.Query(1,1,n,st[1],ed[1]);
			if(!ans.first)puts("-1");
			else write(dist(ans.first,ans.second),'
');
		}
		if(opt[0]=='C')
		{
			int x;read(x);
			T.Update(1,1,n,st[x]);
		}
	}
	return 0;
}