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  • P6098 [USACO19FEB]Cow Land G(线段树维护异或和+树链剖分)

    题目背景

    Cow Land 是一个特殊的奶牛游乐园,奶牛们可以在那里漫步,吃美味的草,并参观不同的景点(尤其过山车特别受欢迎)。

    题目描述

    Cow Land 总共有 NN 个不同的景点( 2 leq N leq 10^52N105 )。 一共有 n-1n1 条道路连接任意两个景点,这意味着任意两个景点间只有一条简单路径。

    每个景点 ii 都有一个享受值 e_iei ,这个值可能会改变。因为一些景点在早上更有吸引力,而其他景点在下午则更能吸引游客。

    从景点 ii 到景点 jj 的奶牛们可以欣赏从景点 ii 到景点 jj 的路上的所有景观。这条路线的享受值为景点 ii 到景点 jj 的路上的所有景点(包括景点 ii 和景点 jj )的享受值按位进行异或运算的结果。

    请帮助奶牛确定他们前往 Cow Land 旅行时计划的路线的享受值。

    输入格式

    输入的第一行包含两个整数, N,QN,Q(1 leq Q leq 10^51Q105)。

    接下来一行包含 NN 个整数,其中第 ii 个整数 e_iei 代表景点 ii 的享受值。

    接下来 N-1N1 行,每行包含两个整数 a,ba,b ,表示景点 aa 和景点 bb 之间有一条道路相连。

    最后 QQ 行,每行包含 3 个整数,表示一个操作,具体内容如下:

    1. 1 i v,表示将 e_iei 修改为 vv 。
    2. 2 i j,表示询问从景点 ii 到景点 jj 的路线的享受值为多少。

    输出格式

    对于每个 2 操作,输出对应查询的结果。

    题解:

    这题真做吐了,一开始建了三十二棵线段树把每一位分开维护,这种做法没有问题,就是会超时.

    代码如下:

    /*
     *P6098
     *对每一位单独算贡献
     *建立32棵线段树
     *路径修改时对每一位单独修改
     *计算结果时分别对32棵线段树求解
     */
    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int maxn=2e5+100;
    int n,m;
    vector<int> g[maxn];
    
    int son[maxn];
    int id[maxn];
    int fa[maxn];
    int cnt;
    int dep[maxn];
    int size[maxn];
    int top[maxn];
    int w[maxn];
    int wt[maxn];
    int wjm[32][maxn];
    int bi[maxn];//用于临时存放 
    int getBit (int x,int k) {
        if (x&(1<<k))
            return 1;
        else
            return 0;
    }
    struct node {
        int l,r;
        int sum;
        int lazy;
    }segTree[32][maxn*4];
    void build (int k,int i,int l,int r) {
        //k表示当前在第几棵线段树
        segTree[k][i].l=l;
        segTree[k][i].r=r;
        if (l==r) {
            segTree[k][i].sum=wjm[k][l];
            return;
        } 
        int mid=(l+r)>>1;
        build(k,i<<1,l,mid);
        build(k,i<<1|1,mid+1,r);
        segTree[k][i].sum=segTree[k][i<<1].sum+segTree[k][i<<1|1].sum;
    }
    void update (int k,int i,int p,int v) {
        if (segTree[k][i].l==p&&segTree[k][i].r==p) {
            segTree[k][i].sum=bi[k];
            return;
        }
        int mid=(segTree[k][i].l+segTree[k][i].r)>>1;
        if (p<=mid)
            update(k,i<<1,p,v);
        if (p>mid)
            update(k,i<<1|1,p,v);
        segTree[k][i].sum=segTree[k][i<<1].sum+segTree[k][i<<1|1].sum;
    }
    int query (int k,int i,int l,int r) {
        if (l<=segTree[k][i].l&&segTree[k][i].r<=r) 
            return segTree[k][i].sum;
        int mid=(segTree[k][i].l+segTree[k][i].r)>>1;
        int ans=0;
        if (l<=mid)
            ans+=query(k,i<<1,l,r);
        if (r>mid)
            ans+=query(k,i<<1|1,l,r);
        return ans;
    }
    
    int qRange (int k,int x,int y) {
        //查询路径第i位权值和 
        int ans=0;
        while (top[x]!=top[y]) {
            if (dep[top[x]]<dep[top[y]]) swap(x,y);
            ans+=query(k,1,id[top[x]],id[x]);
            x=fa[top[x]];
        } 
        if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y);
        ans+=query(k,1,id[x],id[y]);
        return ans;
    }
    void dfs1 (int x,int f,int deep) {
        dep[x]=deep;
        fa[x]=f;
        size[x]=1;
        int maxson=-1;//记录重儿子的儿子数
        for (int y:g[x]) {
            if (y==f) continue;
            dfs1(y,x,deep+1);
            size[x]+=size[y];
            if (size[y]>maxson) son[x]=y,maxson=size[y];
        } 
    }
    void dfs2 (int x,int topf) {
        //topf表示当前链的最顶端的节点
        id[x]=++cnt;
        wt[cnt]=w[x];
        top[x]=topf;
        if (!son[x]) return;
        dfs2(son[x],topf);//先处理重儿子
        for (int y:g[x]) {
            if (y==fa[x]||y==son[x]) continue;
            dfs2(y,y);//对于每个轻儿子都有一条属于它自己的链 
        } 
    }
    
    int qRange_ (int x,int y) {
        int ans=0;
        for (int i=31;i>=0;i--)
            ans=ans*2+qRange(i,x,y)%2;
        return ans;
    }
    
    int main () {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for (int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",w+i);
        for (int i=1;i<n;i++) {
            int x,y;
            scanf("%d%d",&x,&y);
            g[x].push_back(y);
            g[y].push_back(x); 
        }
        dfs1(1,0,1);
        dfs2(1,1);
        for (int i=1;i<=n;i++) {
            int tot=0;
            int tt=wt[i];
            while (tt) {
                wjm[tot][i]=tt%2;
                tt/=2;
                tot++;
            }
        }
        for (int i=0;i<=31;i++)build(i,1,1,n);
        //printf("%d
    ",qRange_(2,2));
        while (m--) {
            int op;
            scanf("%d",&op);
            if (op==1) {
                int x,y;
                scanf("%d%d",&x,&y);
                int tot=0;
                while (y) {
                    bi[tot]=y%2;
                    y/=2;
                    tot++;
                }
                for (int i=0;i<=31;i++)
                    update(i,1,id[x],y);
            }
            else {
                int x,y;
                scanf("%d%d",&x,&y);
                printf("%d
    ",qRange_(x,y));
            }
        }
    }

    正解是直接用线段树维护异或和,因为异或和是支持合并的。但是这种做法不支持区间修改,因为一段区间的异或和当你下面有些数字改掉的时候你上面怎么改,也有可能是支持的但我没想到。。

    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int maxn=1e6+100;
    typedef long long ll;
    int n,m;
    vector<int> g[maxn];
    
    int son[maxn];//重儿子编号 
    int id[maxn];//新编号
    int fa[maxn];//父亲节点
    int cnt;
    int dep[maxn];
    int size[maxn];//子树大小
    int top[maxn];//当前链顶节点
    int w[maxn];//初始点权数组
    int wt[maxn]; 
    
    
    //线段树部分
    
    struct node {
        int l,r;
        ll sum;
    }segTree[maxn*4];
    void build (int i,int l,int r) {
        segTree[i].l=l;
        segTree[i].r=r;
        if (l==r) {
            segTree[i].sum=wt[l];
            return;
        }
        int mid=(l+r)>>1;
        build(i<<1,l,mid);
        build(i<<1|1,mid+1,r);
        segTree[i].sum=segTree[i<<1].sum^segTree[i<<1|1].sum;
    }
    
    void update (int i,int p,int v) {
        if (segTree[i].l==p&&segTree[i].r==p) {
            segTree[i].sum=v;
            return;
        } 
        int mid=(segTree[i].l+segTree[i].r)>>1;
        if (p<=mid)
            update(i<<1,p,v);
        if (p>mid)
            update(i<<1|1,p,v);
        segTree[i].sum=segTree[i<<1].sum^segTree[i<<1|1].sum;
    }
    ll query (int i,int l,int r) {
        if (l<=segTree[i].l&&r>=segTree[i].r)
            return segTree[i].sum;
        int mid=(segTree[i].l+segTree[i].r)>>1;
        ll ans=0;
        if (l<=mid) 
            ans^=query(i<<1,l,r);
        if (r>mid)
            ans^=query(i<<1|1,l,r);
        return ans; 
    }
    
    //树剖部分
    int qRange (int x,int y) {
        //查询路径权值和 
        int ans=0;
        while (top[x]!=top[y]) {
            if (dep[top[x]]<dep[top[y]]) swap(x,y);
            ans^=query(1,id[top[x]],id[x]);
            //加上x到x所在链的顶端这一段区间的点权和
            x=fa[top[x]];//把x跳到x所在链顶端的那个点的上面一个点 
        }
        if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y);
        ans^=query(1,id[x],id[y]);
        return ans;
    } 
    
    void dfs1 (int x,int f,int deep) {
        dep[x]=deep;
        fa[x]=f;
        size[x]=1;
        int maxson=-1;//记录重儿子的儿子数
        for (int y:g[x]) {
            if (y==f) continue;
            dfs1(y,x,deep+1);
            size[x]+=size[y];
            if (size[y]>maxson) son[x]=y,maxson=size[y];
        } 
    }
    void dfs2 (int x,int topf) {
        //topf表示当前链的最顶端的节点
        id[x]=++cnt;
        wt[cnt]=w[x];
        top[x]=topf;
        if (!son[x]) return;
        dfs2(son[x],topf);//先处理重儿子
        for (int y:g[x]) {
            if (y==fa[x]||y==son[x]) continue;
            dfs2(y,y);//对于每个轻儿子都有一条属于它自己的链 
        } 
    }
    int main () {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for (int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",w+i);
        for (int i=1;i<n;i++) {
            int x,y;
            scanf("%d%d",&x,&y);
            g[x].push_back(y);
            g[y].push_back(x);
        }
        dfs1(1,0,1);
        dfs2(1,1);
        build(1,1,n);
        while (m--) {
            int op;
            scanf("%d",&op);
            if (op==1) {
                int x,y;
                scanf("%d%d",&x,&y);
                update(1,id[x],y);
            }
            else {
                int x,y;
                scanf("%d%d",&x,&y);
                printf("%d
    ",qRange(x,y));
            }
        }
    }
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