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  • 洛谷 P3302 [SDOI2013]森林 Label:主席树 + 启发式合并 + LCA

    题目描述

    小Z有一片森林,含有N个节点,每个节点上都有一个非负整数作为权值。初始的时候,森林中有M条边。

    小Z希望执行T个操作,操作有两类:

    1. Q x y k查询点x到点y路径上所有的权值中,第k小的权值是多少。此操作保证点x和点y连通,同时这两个节点的路径上至少有k个点。
    2. L x y在点x和点y之间连接一条边。保证完成此操作后,仍然是一片森林。

    为了体现程序的在线性,我们把输入数据进行了加密。设lastans为程序上一次输出的结果,初始的时候lastans为0。

    • 对于一个输入的操作Q x y k,其真实操作为Q x^lastans y^lastans k^lastans
    • 对于一个输入的操作L x y,其真实操作为L x^lastans y^lastans。其中^运算符表示异或,等价于pascal中的xor运算符。

    请写一个程序來帮助小Z完成这些操作。

    对于所有的数据,n,m,T<= 8*10^48104 .

    输入输出格式

    输入格式:

    第一行包含一个正整数testcase,表示当前测试数据的测试点编号。保证1<=testcase<=20。

    第二行包含三个整数N,M,T,分别表示节点数、初始边数、操作数。

    第三行包含N个非负整数表示 N个节点上的权值。

    接下来 M行,每行包含两个整数x和 y,表示初始的时候,点x和点y 之间有一条无向边。

    接下来 T行,每行描述一个操作,格式为”Q x y k“或者”L x y “,其含义见题目描述部分。

    输出格式:

    对于每一个第一类操作,输出一个非负整数表示答案。

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    1
    8  4 8
    1  1 2 2 3 3 4 4
    4  7
    1  8
    2  4
    2  1
    Q 8 7 3 Q 3 5 1
    Q 10 0 0
    L 5 4
    L 3 2 L 0 7
    Q 9 2 5 Q 6 1 6
    输出样例#1: 复制
    2 
    2
    1
    4
    2

    说明

    对于第一个操作 Q 8 7 3,此时 lastans=0,所以真实操作为Q 8^0 7^0 3^0,也即Q 8 7 3。点8到点7的路径上一共有5个点,其权值为4 1 1 2 4。
    这些权值中,第三小的为 2,输出 2,lastans变为2。

    对于第二个操作 Q 3 5 1 ,此时lastans=2,所以真实操作为Q 3^2 5^2 1^2 ,也即Q 1 7 3。点1到点7的路径上一共有4个点,其权值为 1 1 2 4 。
    这些权值中,第三小的为2,输出2,lastans变为 2。之后的操作类似。

    代码

    显然树上第k大直接主席树

    如果连边的话,我们重构小的那一棵,连到另一棵上。

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #define N 80011
    #define M 10000000
     
    using namespace std;
     
    int n, m, T, cnt, tot, test, last;
    int head[N], to[N << 2], nex[N << 2], val[N], ntr[N], deep[N], f[N][21], root[N], sum[M], ls[M], rs[M], fa[N], size[N];
    bool vis[N];
     
    inline int read()
    {
        int x = 0, f = 1;
        char ch = getchar();
        for(; !isdigit(ch); ch = getchar()) if(ch == '-') f = -1;
        for(; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x << 1) + (x << 3) + ch - '0';
        return x * f;
    }
     
    inline void add(int x, int y)
    {
        to[cnt] = y;
        nex[cnt] = head[x];
        head[x] = cnt++;
    }
     
    inline int find(int x)
    {
        return x == fa[x] ? x : fa[x] = find(fa[x]);
    }
     
    inline void Union(int x, int y)
    {
        int fx = find(x), fy = find(y);
        if(fx != fy) fa[fx] = fy, size[fy] += size[fx];
    }
     
    inline int query(int a, int b, int c, int d, int l, int r, int x)
    {
        if(l == r) return l;
        int mid = (l + r) >> 1;
        if(sum[ls[a]] + sum[ls[b]] - sum[ls[c]] - sum[ls[d]] >= x) return query(ls[a], ls[b], ls[c], ls[d], l, mid, x);
        else return query(rs[a], rs[b], rs[c], rs[d], mid + 1, r, x - (sum[ls[a]] + sum[ls[b]] - sum[ls[c]] - sum[ls[d]]));
    }
     
    inline void insert(int &now, int last, int l, int r, int x)
    {
        now = ++tot;
        ls[now] = ls[last];
        rs[now] = rs[last];
        sum[now] = sum[last] + 1;
        if(l == r) return;
        int mid = (l + r) >> 1;
        if(x <= mid) insert(ls[now], ls[last], l, mid, x);
        else insert(rs[now], rs[last], mid + 1, r, x);
    }
     
    inline void dfs(int u)
    {
        int i, v;
        vis[u] = 1;
        deep[u] = deep[f[u][0]] + 1;
        insert(root[u], root[f[u][0]], 1, m, val[u]);
        for(i = 0; f[u][i]; i++) f[u][i + 1] = f[f[u][i]][i];
        for(; i <= 20; i++) f[u][i] = 0;
        for(i = head[u]; ~i; i = nex[i])
        {
            v = to[i];
            if(!vis[v])
            {
                f[v][0] = u;
                dfs(v);
            }
        }
        vis[u] = 0;
    }
     
    inline int lca(int x, int y)
    {
        int i;
        if(deep[x] < deep[y]) swap(x, y);
        for(i = 20; i >= 0; i--)
            if(deep[f[x][i]] >= deep[y]) x = f[x][i];
        if(x == y) return x;
        for(i = 20; i >= 0; i--)
            if(f[x][i] != f[y][i]) x = f[x][i], y = f[y][i];
        return f[x][0];
    }
     
    int main()
    {
        char s[10];
        int i, x, y, k, fx, fy;
        test = read();
        n = read();
        m = read();
        T = read();
        memset(head, -1, sizeof(head));
        for(i = 1; i <= n; i++)
        {
            fa[i] = i, size[i] = 1;
            val[i] = ntr[i] = read();
        }
        for(i = 1; i <= m; i++)
        {
            x = read();
            y = read();
            add(x, y);
            add(y, x);
            Union(x, y);
        }
        sort(ntr + 1, ntr + n + 1);
        m = unique(ntr + 1, ntr + n + 1) - ntr - 1;
        for(i = 1; i <= n; i++) val[i] = lower_bound(ntr + 1, ntr + m + 1, val[i]) - ntr;
        for(i = 1; i <= n; i++)
            if(!deep[i]) dfs(i);
        while(T--)
        {  
            scanf("%s", s);
            x = read() ^ last;
            y = read() ^ last;
            if(s[0] == 'Q')
            {
                k = read() ^ last;
                printf("%d
    ", last = ntr[query(root[x], root[y], root[lca(x, y)], root[f[lca(x, y)][0]], 1, m, k)]);
            }
            else
            {
                fx = find(x), fy = find(y);
                if(size[fx] > size[fy]) swap(x, y);
                Union(x, y);
                f[x][0] = y;
                dfs(x);
                add(x, y);
                add(y, x);
            }
        }
        return 0;
    }
    

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