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  • BZOJ3572:[HNOI2014]世界树——题解

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     +本文作者:luyouqi233。               +

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    http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3572

    Description

    世界树是一棵无比巨大的树,它伸出的枝干构成了整个世界。在这里,生存着各种各样的种族和生灵,他们共同信奉着绝对公正公平的女神艾莉森,在他们的信条里,公平是使世界树能够生生不息、持续运转的根本基石。
    世界树的形态可以用一个数学模型来描述:世界树中有n个种族,种族的编号分别从1到n,分别生活在编号为1到n的聚居地上,种族的编号与其聚居地的编号相同。有的聚居地之间有双向的道路相连,道路的长度为1。保证连接的方式会形成一棵树结构,即所有的聚居地之间可以互相到达,并且不会出现环。定义两个聚居地之间的距离为连接他们的道路的长度;例如,若聚居地a和b之间有道路,b和c之间有道路,因为每条道路长度为1而且又不可能出现环,所卧a与c之间的距离为2。
    出于对公平的考虑,第i年,世界树的国王需要授权m[i]个种族的聚居地为临时议事处。对于某个种族x(x为种族的编号),如果距离该种族最近的临时议事处为y(y为议事处所在聚居地的编号),则种族x将接受y议事处的管辖(如果有多个临时议事处到该聚居地的距离一样,则y为其中编号最小的临时议事处)。
    现在国王想知道,在q年的时间里,每一年完成授权后,当年每个临时议事处将会管理多少个种族(议事处所在的聚居地也将接受该议事处管理)。 现在这个任务交给了以智慧著称的灵长类的你:程序猿。请帮国王完成这个任务吧。

    Input

    第一行为一个正整数n,表示世界树中种族的个数。
    接下来n-l行,每行两个正整数x,y,表示x聚居地与y聚居地之间有一条长度为1的双
    向道路。接下来一行为一个正整数q,表示国王询问的年数。
    接下来q块,每块两行:
    第i块的第一行为1个正整数m[i],表示第i年授权的临时议事处的个数。
    第i块的第二行为m[i]个正整数h[l]、h[2]、…、h[m[i]],表示被授权为临时议事处的聚居地编号(保证互不相同)。

    Output

    输出包含q行,第i行为m[i]个整数,该行的第j(j=1,2…,,m[i])个数表示第i年被授权的聚居地h[j]的临时议事处管理的种族个数。

    Sample Input

    10
    2 1
    3 2
    4 3
    5 4
    6 1
    7 3
    8 3
    9 4
    10 1
    5
    2
    6 1
    5
    2 7 3 6 9
    1
    8
    4
    8 7 10 3
    5
    2 9 3 5 8

    Sample Output

    1 9
    3 1 4 1 1
    10
    1 1 3 5
    4 1 3 1 1

    虚树板子题。

    题解割了(因为我也是抄的,等我理解好了再写……)

    #include<algorithm>
    #include<iostream>
    #include<cstring>
    #include<cctype>
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<stack>
    #define pii pair<int,int>
    #define fi first
    #define se second
    #define INF 0x3f3f3f3f
    using namespace std;
    const int N=3e5+3,M=20;
    inline int read(){
        int X=0,w=0;char ch=0;
        while(!isdigit(ch)){w|=ch=='-';ch=getchar();}
        while(isdigit(ch))X=(X<<3)+(X<<1)+(ch^48),ch=getchar();
        return w?-X:X;
    }
    int n,m,sol[N],ans[N];
    int anc[N][M],dep[N],dfn[N],size[N],inx;
    int num,aux[N],faAux[N],delta[N],val[N];
    pii f[N];
    int stk[N],top;
    struct node{
        int to,nxt;
    }edge[N*4];
    int head[N],cnt;
    inline void add(int u,int v){
        edge[++cnt].to=v;edge[cnt].nxt=head[u];head[u]=cnt;
    }
    inline bool cmp(int a,int b){return dfn[a]<dfn[b];}
    void dfs(int u){
        size[u]=1;
        dfn[u]=++inx;
        for(int i=head[u];i;i=edge[i].nxt) {
        int v=edge[i].to;
        if(v!=anc[u][0]){
            anc[v][0]=u;
            dep[v]=dep[u]+1;
            dfs(v);
            size[u]+=size[v];
        }
        }
    }
    int LCA(int i,int j){
        if(dep[i]<dep[j])swap(i,j);
        for(int k=18;k>=0;k--){
            if(dep[anc[i][k]]>=dep[j])i=anc[i][k];
        }
        if(i==j)return i;
        for(int k=18;k>=0;k--){
            if(anc[i][k]!=anc[j][k])i=anc[i][k],j=anc[j][k];
        }
        return anc[i][0];
    }
    void build_auxtree(int aN) {
        num=aN;
        sort(aux+1,aux+num+1,cmp);
        stk[top=0]=0;
        for(int i=1;i<=aN;i++){
        int u=aux[i];
        if(!top){faAux[u]=0;stk[++top]=u;}
        else{
            int Lca=LCA(stk[top],u);
            while(dep[stk[top]]>dep[Lca]){
            if(dep[stk[top-1]]<=dep[Lca])
                faAux[stk[top]]=Lca;
            --top;
            }
            if(stk[top]!=Lca){
            faAux[Lca]=stk[top];
            f[Lca]=pii(INF,0);
            aux[++num]=Lca;
            stk[++top]=Lca;
            }
            faAux[u]=Lca;
            stk[++top]=u;
        }
        }
        sort(aux+1,aux+num+1,cmp);
    }
    inline int jump(int u,int d) {
        for(int l=0;d&&l<=18;l++) {
        if(d&1)u=anc[u][l];
        d>>=1;
        }
        return u;
    }
    void solve(){
        for(int i=num;i>=2;i--){
        int u=aux[i];int v=faAux[u];
        delta[u]=dep[u]-dep[v];
        pii tmp=pii(f[u].fi+delta[u],f[u].se);
        if(tmp<f[v])f[v]=tmp;
        }
        for(int i=2;i<=num;i++){
        int u=aux[i];int v=faAux[u];
        pii tmp=pii(f[v].fi+delta[u],f[v].se);
        if(tmp<f[u])f[u]=tmp;
        }
        for(int i=1;i<=num;i++){
        int u=aux[i];int v=faAux[u];
        val[u]=size[u];
        if(i==1){
            ans[f[u].se]+=n-size[u];
            continue;   
        }
        int son=jump(u,dep[u]-dep[v]-1);
        int calc=size[son]-size[u];
        val[v]-=size[son];
        if(f[u].se==f[v].se)ans[f[u].se]+=calc;
        else{
            int z=f[u].fi-f[v].fi+dep[u]+dep[v]+1>>1;
            if(f[v].se<f[u].se&&dep[u]-z+f[u].fi==z-dep[v]+f[v].fi)z++;
            z=size[jump(u,dep[u]-z)]-size[u];
            ans[f[u].se]+=z;
            ans[f[v].se]+=calc-z;
        }
        }
        for(int i=1;i<=num;i++)
        ans[f[aux[i]].se]+=val[aux[i]];
    }
    int main(){
        n=read();
        for(int i=1;i<n;i++){
        int u=read(),v=read();
        add(u,v);add(v,u);
        }
        dep[1]=1;
        dfs(1);
        for(int j=1;j<=18;j++)
        for(int i=1;i<=n;i++)
            anc[i][j]=anc[anc[i][j-1]][j-1];
        int Q=read();
        while(Q--){
        m=read();
        for(int i=1;i<=m;i++){
            int u=read();
            f[u]=pii(0,u);aux[i]=sol[i]=u;ans[u]=0;
        }
        build_auxtree(m);
        solve();
        for(int i=1;i<=m;i++)printf("%d ",ans[sol[i]]);
        puts("");
        }
        return 0;
    }
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