LCT能干啥
模板:
- 维护可加的树链信息:询问都是一条链上的信息;维护方式和线段树差不多;
- 增加一条边;
- 删除一条边;
- 修改一个点权;
- 修改一条路径上的所有点的点权;
整体来说,像是树链剖分的森林化,再用(splay)代替线段树;
(eg.) 染色
Tree II
维护MST
(eg.) 水管局长
题目要求删边,感觉删边比加边麻烦,我们可以用时光倒流法,将操作离线,沿时间轴从后往前倒着操作(撤回),会更加方便;
因为每往(MST)(最小生成树)中加入一条边,会产生一个环,需要在这个环上删除一条最大的边才能,重新得到(MST),这是(LCT)可以做到的;
我们遇到的的第一个问题是边权化点权,一个很方便的方法是,将每一条边都看成一个点,比如对于边((x,y)),它的编号是(i),每次连接时,都将((x,i))和((i,y))相连,这样构造出来的联通性是等价的;
边的权值被存储在(i)节点中,巧妙的解决了边权的问题;
对于维护(MST),可以记录这颗子树里最大的边权的编号,每次增加一条边,再将路径上最大的边删去即可;
维护双连通分量??
(eg.) 航线规划
感觉题目跟边双联通分量有关,将边双缩了点后,两点之间的边的数量就是我们要求的;
那删除一条边呢?
经验告诉我们,要时光倒流;
那加入一条边呢?
要重新缩点,那意思是······动态缩点???在(LCT)上缩点???
还是从题目本身入手吧;
先把边权化点权,用前面的方法,一个由边变来的点,才拥有权值,如果值为(1),意味着这条边是关键边,反之不是;
那(LCT)上就是维护一个子树和,询问查询路径和;
那加入一条边呢??(又来了)
比如加一条((x,y)),那(x)到(y)就会产生一个环,那(x)到(y)之间的边全都不再是关键边;那就可以打标记推平;
至此,这个题就是路径推平路径查询;
维护子树信息
链的情况我们能解决,那子树呢?
首先一定要明确,原树上的子树和(LCT)上的子树有巨大差别;
(eg.) 大融合
发现询问就是,在原树上删除((x,y))得到的子树大小的乘积;
根据题目询问的特点,每次询问一条边((x,y)),我们可以把(x,y)这条链先单独取出来(split(x,y));
这样我们所需要的信息就是(x,y)的虚子树大小的和;
怎么维护虚树子树信息(记为(sz[x]))???
我们发现虚树边只有在(access)和(link)函数时会发生改变;
(access)原函数
void access(int x)
{
for(int y=0;x;y=x,x=fa[x])
splay(x),rs=y,upd(x);
}
(x)的右儿子变了,我们应当在(sz[x])减去(y)的贡献,而加上(rs)的贡献;
贡献是什么?这里应该指的是,实儿子和虚儿子总的子树大小和,毕竟(x)虚儿子所在的整个(splay)树都在(x)子树中;
这一部分应该为
void upd(int x){ s[x]=s[ls]+s[rs]+1+sz[x];}
void access(int x)
{
for(int y=0;x;x=fa[y=x])
{
splay(x),
sz[x]+=s[rs];
sz[x]-=s[y];
rs=y,upd(x);
}
}
而(link)呢?
原函数
void link(int x,int y)
{
makert(x);fa[x]=y;
}
这里就是连了一条虚边;
那应该把(x)的贡献加到(y)里;
但由于(y)的位置未知,就必须还把(x)的贡献加给(y)的父亲们;
为了解决这个问题,我们可以让(y)没有父亲;
具体来说把(y) (splay)到根的位置就可以了,即
void link(int x,int y)
{
makert(x);access(y);splay(y);
fa[x]=y;
sz[y]+=s[x];
upd(y);
}
这样就可以正确维护虚子树信息。
(Code)
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define mp make_pair
using namespace std;
const int N=200005;
int n,m;
inline int read()
{
int x=0,fl=1;char st=getchar();
while(st<'0'||st>'9'){ if(st=='-')fl=-1; st=getchar();}
while(st>='0'&&st<='9') x=x*10+st-'0',st=getchar();
return x*fl;
}
struct LCT
{
#define ls ch[x][0]
#define rs ch[x][1]
int fa[N],ch[N][2],tag[N],sz[N];
int v[N],s[N];
int sta[N];
bool nort(int x){ return ch[fa[x]][0]==x||ch[fa[x]][1]==x;}
void upd(int x){ s[x]=s[ls]+s[rs]+1+sz[x];}
void rev(int x){ swap(ls,rs);tag[x]^=1;}
void pd(int x)
{
if(tag[x])
{
if(ls) rev(ls);
if(rs) rev(rs);
tag[x]=0;
}
}
void rotate(int x)
{
int y=fa[x],ys=(ch[y][1]==x);
int R=fa[y];
int B=ch[x][ys^1];
if(nort(y)) ch[R][ch[R][1]==y]=x; ch[x][ys^1]=y; ch[y][ys]=B;
if(B) fa[B]=y; fa[x]=R; fa[y]=x;
upd(y);upd(x);
}
void splay(int x)
{
int y=x,z,top=0;
sta[++top]=y;
while(nort(y))
{
y=fa[y];
sta[++top]=y;
}
while(top) pd(sta[top--]);
while(nort(x))
{
y=fa[x];z=fa[y];
if(nort(y))
rotate((ch[y][1]==x)==(ch[z][1]==y)?y:x);
rotate(x);
}
}
void access(int x)
{
for(int y=0;x;x=fa[y=x])
{
splay(x),
sz[x]+=s[rs];
sz[x]-=s[y];
rs=y,upd(x);
}
}
void makert(int x)
{
access(x);splay(x);rev(x);
}
void split(int x,int y)
{
makert(x);access(y);splay(y);
}
void link(int x,int y)
{
makert(x);access(y);splay(y);
fa[x]=y;
sz[y]+=s[x];
upd(y);
}
}f;
map<pair<int,int>,int> book;
char st[5];
int main()
{
n=read();m=read();
for(int i=1;i<=n;i++) f.s[i]=1;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
scanf("%s",st);
int x=read(),y=read();
if(st[0]=='A')
{
f.link(x,y);
}
else
{
f.split(x,y);
printf("%lld
",(ll)(f.sz[x]+1)*(f.sz[y]+1));
}
}
return 0;
}
(to be continued)