【CodeForces】601 D. Acyclic Organic Compounds

【题目】D. Acyclic Organic Compounds

【题意】给定一棵带点权树，每个点有一个字符，定义一个结点的字符串数为往下延伸能得到的不重复字符串数，求min（点权+字符串数），n<=300000，time=3s。

【算法】trie合并||hash+线段树合并||dsu on tree

【题解】维护每个节点的Trie，那么每个节点的不重复字符串数是Trie的节点数。

每个节点Tire的根设为这个节点的字符（不是空字符）。

这样Trie的合并就很方便了，merge(a,b)表示将b并入a下一层，假设b的根字符为c：

如果存在trans(a,c)，那么累计重叠一个节点，继续合并。

否则加入trans(a,c)=b，退出。

这样能统计出总共重叠多少个节点，merge结束后在size(a)中减去。

合并的复杂度分析和线段树合并分析相同，复杂度为$O(26*n)$。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cctype>
#include<algorithm>
using namespace std;
int read(){
    char c;int s=0,t=1;
    while(!isdigit(c=getchar()))if(c=='-')t=-1;
    do{s=s*10+c-'0';}while(isdigit(c=getchar()));
    return s*t;
}
const int maxn=300010;
int n,tot,ans=0,ansnum=0,num[maxn],first[maxn],ch[maxn][30],sz[maxn];
char s[maxn];
struct edge{int v,from;}e[maxn*2];
void insert(int u,int v){tot++;e[tot].v=v;e[tot].from=first[u];first[u]=tot;}
int merge(int a,int b){
    int x=s[b]-'a',sum;
    if(ch[a][x]){
        sum=1;
        for(int i=0;i<26;i++)if(ch[b][i])sum+=merge(ch[a][x],ch[b][i]);
    }
    else{
        sum=0;
        ch[a][x]=b;
    }
    return sum;
}
void dfs(int x,int fa){
    sz[x]=1;
    for(int i=first[x];i;i=e[i].from)if(e[i].v!=fa){
        dfs(e[i].v,x);
        sz[x]+=sz[e[i].v];
        sz[x]-=merge(x,e[i].v);
    }
    if(ans<num[x]+sz[x]){
        ans=num[x]+sz[x];
        ansnum=1;
    }else if(ans==num[x]+sz[x])ansnum++;
}    
int main(){
    n=read();
    for(int i=1;i<=n;i++)num[i]=read();
    scanf("%s",s+1);
    for(int i=1;i<n;i++){
        int u=read(),v=read();
        insert(u,v);insert(v,u);
    }
    dfs(1,0);
    printf("%d
%d",ans,ansnum);
    return 0;
}

hash+线段树合并：主要问题在于每次都会增加一个字符，取模后就破坏了原有顺序。

解决方法是，每个点记录从根到它的字符串的哈希值，两个遇到一起会消去的字符串一定从根开始就相同。

然后将这些哈希值离散化后线段树合并即可，复杂度O(n log n)。

平衡树+启发式合并，复杂度O(n log²n)。

注意：CodeForces卡自然溢出，可以取模1e18+7效果就和自然溢出差不多了。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cctype>
#include<algorithm>
#define ul unsigned long long
using namespace std;
int read(){
    char c;int s=0,t=1;
    while(!isdigit(c=getchar()))if(c=='-')t=-1;
    do{s=s*10+c-'0';}while(isdigit(c=getchar()));
    return s*t;
}
const int maxn=300010,base=23333333;
int n,tot,cnt,first[maxn],root[maxn],num[maxn],ans=0,ansnum=0;
ul g[maxn],h[maxn],MOD=1000000000000000009;
char s[maxn];
struct tree{int l,r,sum;}t[maxn*50];
struct edge{int v,from;}e[maxn*2];
void insert(int u,int v){tot++;e[tot].v=v;e[tot].from=first[u];first[u]=tot;}
void dfs(int x,int fa,ul num){
    g[x]=h[x]=(1ull*num*base+s[x]+233)%MOD;
    for(int i=first[x];i;i=e[i].from)if(e[i].v!=fa){
        dfs(e[i].v,x,h[x]);
    }
}
void build(int l,int r,int &k,int x){
    if(!k)k=++cnt;t[k].sum=1;
    if(l==r)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    if(x<=mid)build(l,mid,t[k].l,x);
    else build(mid+1,r,t[k].r,x);
}
int merge(int l,int r,int a,int b){
    if(!a||!b)return a^b;
    if(l==r){t[a].sum=1;return a;}
    int mid=(l+r)>>1;
    t[a].l=merge(l,mid,t[a].l,t[b].l);
    t[a].r=merge(mid+1,r,t[a].r,t[b].r);
    t[a].sum=t[t[a].l].sum+t[t[a].r].sum;
    return a;
}
void ask(int x,int fa){
    for(int i=first[x];i;i=e[i].from)if(e[i].v!=fa){
        ask(e[i].v,x);
        root[x]=merge(1,tot,root[x],root[e[i].v]);
    }
    if(num[x]+t[root[x]].sum>ans){
        ans=num[x]+t[root[x]].sum;
        ansnum=1;
    }
    else if(num[x]+t[root[x]].sum==ans)ansnum++;
}
int main(){
    n=read();
    for(int i=1;i<=n;i++)num[i]=read();
    scanf("%s",s+1);
    for(int i=1;i<n;i++){
        int u=read(),v=read();
        insert(u,v);insert(v,u);
    }
    dfs(1,0,0);
    sort(g+1,g+n+1);
    tot=unique(g+1,g+n+1)-g-1;
    for(int i=1;i<=n;i++)h[i]=lower_bound(g+1,g+tot+1,h[i])-g;
    for(int i=1;i<=n;i++)build(1,tot,root[i],h[i]);
    ask(1,0);
    printf("%d
%d",ans,ansnum);
    return 0;
}

dsu on tree：见官方题解。