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  • [学习笔记]dsu on a tree(如何远离线段树合并)

    https://www.zybuluo.com/ysner/note/1318613

    背景

    这玩意来源于一种有局限性的算法。

    有一种广为人知的,树上离线维护子树信息的做法。
    (可以参照luogu3605 [USACO17JAN]Promotion Counting晋升者计数)

    用树状数组维护贡献,并把询问挂在点上。
    先遍历整棵树。
    在进入一个点时,在询问中,把以这个点为根的子树以外的贡献减掉,再遍历这棵树。
    当一个点的子树遍历完时,再在树状数组中加上当前点的贡献,并在询问中加上当前所有已遍历部分的贡献。
    (这样询问中恰好存有该子树的贡献)

    复杂度(O(nlogn))
    看起来很棒棒啊。
    这样可以避免线段树的大常数、大码量和大空间。

    定义

    然而有一种情况,是以上方法不能处理的。
    就是不同子树间的信息相互干扰

    所以考虑把树重链剖分一下。
    然后父结点只继承它的重儿子的信息,子树其它部分重新统计。
    算完后,如果这个点是其父亲的轻儿子,就把贡献清空,否则不管。
    这样也能维护子树信息
    这样复杂度为(O(nlog^2n))

    例题

    HDU 5709 Claris Loves Painting(离线版本)
    求子树中深度不超过(dep[u]+D)的颜色种类数。

    考虑一下背景里提到的方法。
    (NO),遍历完这棵子树后的答案(-)遍历完这棵子树前的答案(!=)这棵子树的答案。

    所以老老实实(dsu on a tree)吧。
    把询问挂在点上,就按照定义里的方法去搞就行。

    有点麻烦的地方是如何维护当前状态下,某种颜色是否存在。
    这个吗。。。
    拿一个数组维护每种颜色的最浅深度,如果把最浅深度的该颜色点排除了,这种颜色就没了。
    为什么可以这样?
    因为越浅的点排除越晚。

    #include<iostream>
    #include<cmath>
    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #include<vector>
    #define ll long long
    #define re register
    #define il inline
    #define mk make_pair
    #define pb push_back
    #define fi first
    #define se second
    #define fp(i,a,b) for(re int i=a;i<=b;++i)
    #define fq(i,a,b) for(re int i=a;i>=b;--i)
    using namespace std;
    const int N=1e5+100;
    int n,m,h[N],cnt,col[N],mn[N],son[N],sz[N],d[N],ans[N],t[N];
    vector<pair<int,int> >V[N];
    struct Edge{int to,nxt;}e[N<<1];
    il void add(re int u,re int v){e[++cnt]=(Edge){v,h[u]};h[u]=cnt;}
    il void Modify(re int x,re int w){for(;x<=n;x+=x&-x) t[x]+=w;}
    il int Query(re int x){re int res=0;for(;x;x^=x&-x) res+=t[x];return res;}
    il int gi()
    {
      re int x=0,t=1;
      re char ch=getchar();
      while(ch!='-'&&(ch<'0'||ch>'9')) ch=getchar();
      if(ch=='-') t=-1,ch=getchar();
      while(ch>='0'&&ch<='9') x=x*10+ch-48,ch=getchar();
      return x*t;
    }
    il void pre(re int u,re int fa)//找出重儿子
    {
      sz[u]=1;d[u]=d[fa]+1;
      for(re int i=h[u];i;i=e[i].nxt)
        {
          re int v=e[i].to;
          pre(v,u);
          sz[u]+=sz[v];
          if(sz[son[u]]<sz[v]) son[u]=v;
        }
    }
    il void Add(re int x,re int d)//加入新的点,更新颜色最浅深度
    {
      if(!mn[x]||mn[x]>d)
        {
          if(mn[x]) Modify(mn[x],-1);
          Modify(mn[x]=d,1);
        }
    }
    il void clear(re int u)//去除该点,排除该点颜色的影响
    {
      if(mn[col[u]]==d[u]) Modify(mn[col[u]],-1),mn[col[u]]=0;
      for(re int i=h[u];i;i=e[i].nxt)
        {
          re int v=e[i].to;
          clear(v);
        }
    }
    il void upd(re int u)//暴力统计轻儿子子树部分的信息
    {
      Add(col[u],d[u]);
      for(re int i=h[u];i;i=e[i].nxt)
        {
          re int v=e[i].to;
          upd(v);
        }
    }
    il void dfs(re int u,re int tag)
    {
      for(re int i=h[u];i;i=e[i].nxt)
        {
          re int v=e[i].to;
          if(v^son[u]) dfs(v,0);
        }//处理轻儿子的答案
      if(son[u]) dfs(son[u],1);//继承重儿子信息
      Add(col[u],d[u]);
      for(re int i=h[u];i;i=e[i].nxt)
        {
          re int v=e[i].to;
          if(v^son[u]) upd(v);
        }//重新统计轻儿子部分信息
      re int sz=V[u].size();
      fp(i,0,sz-1) ans[V[u][i].se]=Query(min(n,d[u]+V[u][i].fi));//回答询问
      if(!tag) clear(u);
    }
    int main()
    {
      n=gi();m=gi();
      fp(i,1,n) col[i]=gi();
      fp(i,2,n)
        {
          re int u=gi(),v=i;
          add(u,v);
        }
      fp(i,1,m)
        {
          re int u=gi(),d=gi();
          V[u].pb(mk(d,i));
        }
      pre(1,1);
      dfs(1,1);
      fp(i,1,m) printf("%d
    ",ans[i]);
      return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yanshannan/p/9832188.html
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