点分治总结

为了避免变量名指代不清的问题，我们先规定一下各变量的含义。

const int N = 10005;
struct edge{int to,next,w;}a[N<<1];//边集数组
int n,k,head[N],cnt;//n,k不解释，head[]和cnt是边集数组的辅助变量 
int root,sum;//当前找到的根，当前递归这棵树的大小 
int vis[N];//某一个点是否被当做根过 
int sz[N];//每个点下面的大小 
int f[N];//每个点为根时的最大子树大小 
int dep[N];//每个点的深度 
int o[N];//每个点的深度(用于排序) (这个是以poj1741为例，其他题目不一定要用到这个)
int ans;//最终统计的答案 

点分治的核心是找一个点作为根，而找出来的这个点就是我们所说的“重心”。

void getroot(int u,int fa)
{
	sz[u]=1;f[u]=0;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		getroot(v,u);
		sz[u]+=sz[v];f[u]=max(f[u],sz[v]); 
	}
	f[u]=max(f[u],sum-sz[u]);
	if (f[u]<f[root]) root=u;
}

每次找出一个根以后，所有点对就只有两种可能了：
1、两个点都在根的某一棵子树中，即路径不过根；
2、两个点在根的不同子树中，或其中一个点就是根，此时路径必过根。
对于case1显然递归处理，对于case2在此处计算。
没什么好说的看代码吧。

POJ1741 Tree

http://poj.org/problem?id=1741
给出一棵树，给一个K值，求一共有多少点对满足(dis(u,v)<=K)

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N = 10005;
struct edge{int to,next,w;}a[N<<1];
int n,m,k,head[N],cnt,root,sum,vis[N],sz[N],f[N],dep[N],o[N],ans;
int gi()
{
	int x=0,w=1;char ch=getchar();
	while ((ch<'0'||ch>'9')&&ch!='-') ch=getchar();
	if (ch=='-') w=0,ch=getchar();
	while (ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar();
	return w?x:-x;
}
void getroot(int u,int fa)
{
	sz[u]=1;f[u]=0;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		getroot(v,u);
		sz[u]+=sz[v];
		f[u]=max(f[u],sz[v]);
	}
	f[u]=max(f[u],sum-sz[u]);
	if (f[u]<f[root]) root=u;
}
void getdeep(int u,int fa)
{
	o[++cnt]=dep[u];
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		dep[v]=dep[u]+a[e].w;getdeep(v,u);
	}
}
int calc(int u,int d0)
{
	cnt=0;dep[u]=d0;
	getdeep(u,0);
	sort(o+1,o+cnt+1);
	int l=1,r=cnt,res=0;
	while (l<r)
		if (o[l]+o[r]<=k) res+=r-l,l++;
		else r--;
	return res;
}
void solve(int u)
{
	ans+=calc(u,0);
	vis[u]=1;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (vis[v]) continue;
		ans-=calc(v,a[e].w);
		sum=sz[v];root=0;
		getroot(v,0);
		solve(root);
	}
}
int main()
{
	while (1)
	{
		n=gi();k=gi();
		if (n==0&&k==0) return 0;
		memset(head,0,sizeof(head));
		memset(vis,0,sizeof(vis));
		cnt=0;ans=0;
		for (int i=1,u,v,w;i<n;i++)
		{
			u=gi();v=gi();w=gi();
			a[++cnt]=(edge){v,head[u],w};head[u]=cnt;
			a[++cnt]=(edge){u,head[v],w};head[v]=cnt;
		}
		root=0;sum=f[0]=n;
		getroot(1,0);
		solve(root);
		printf("%d
",ans);
	}
}

Luogu3806 【模板】点分治1

https://www.luogu.org/problemnew/show/P3806

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 10005;
struct edge{int to,next,w;}a[N<<1];
int n,m,k,head[N],cnt,root,sum,vis[N],sz[N],f[N],dep[N],o[N],ans[10000005];
int gi()
{
	int x=0,w=1;char ch=getchar();
	while ((ch<'0'||ch>'9')&&ch!='-') ch=getchar();
	if (ch=='-') w=0,ch=getchar();
	while (ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar();
	return w?x:-x;
}
void getroot(int u,int fa)
{
	sz[u]=1;f[u]=0;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		getroot(v,u);
		sz[u]+=sz[v];f[u]=max(f[u],sz[v]); 
	}
	f[u]=max(f[u],sum-sz[u]);
	if (f[u]<f[root]) root=u;
}
void getdeep(int u,int fa)
{
	o[++cnt]=dep[u];
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		dep[v]=dep[u]+a[e].w;getdeep(v,u);
	}
}
void calc(int u,int d0,int add)
{
	cnt=0;dep[u]=d0;
	getdeep(u,0);
	for (int i=1;i<=cnt;i++)
		for (int j=1;j<=cnt;j++)
			ans[o[i]+o[j]]+=add;
}
void solve(int u)
{
	calc(u,0,1);vis[u]=1;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (vis[v]) continue;
		calc(v,a[e].w,-1);
		sum=sz[v];root=0;
		getroot(v,0);
		solve(root);
	}
}
int main()
{
	n=gi();m=gi();
	for (int i=1,u,v,w;i<n;i++)
	{
		u=gi();v=gi();w=gi();
		a[++cnt]=(edge){v,head[u],w};head[u]=cnt;
		a[++cnt]=(edge){u,head[v],w};head[v]=cnt;
	}
	sum=f[0]=n;
	getroot(1,0);
	solve(root);
	for (int i=1;i<=m;i++)
		k=gi(),puts(ans[k]?"AYE":"NAY");
	return 0;
}

聪聪可可

https://www.luogu.org/problemnew/show/2634
给一棵树，求这棵树上任选两个点(注意可以相同)使得它们距离为3的倍数的概率。
点分治每次求出到当前根距离除以3余0,1,2的点的数量(t_0t_1t_2)然后答案就是(t_0*t_0+2*t_1*t_2)。
概率就是总方案数除以(n^2)再约个分。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N = 20005;
struct edge{int to,next,w;}a[N<<1];
int n,head[N],cnt,root,sum,vis[N],sz[N],f[N],dep[N],t[3],ans;
int gcd(int a,int b){return b?gcd(b,a%b):a;}
int gi()
{
	int x=0,w=1;char ch=getchar();
	while ((ch<'0'||ch>'9')&&ch!='-') ch=getchar();
	if (ch=='-') w=0,ch=getchar();
	while (ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar();
	return w?x:-x;
}
void getroot(int u,int fa)
{
	sz[u]=1;f[u]=0;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		getroot(v,u);
		sz[u]+=sz[v];f[u]=max(f[u],sz[v]);
	}
	f[u]=max(f[u],sum-sz[u]);
	if (f[u]<f[root]) root=u;
}
void getdeep(int u,int fa)
{
	t[dep[u]%3]++;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (v==fa||vis[v]) continue;
		dep[v]=dep[u]+a[e].w;getdeep(v,u);
	}
}
int calc(int u,int d0)
{
	dep[u]=d0;t[0]=t[1]=t[2]=0;
	getdeep(u,0);
	return t[0]*t[0]+2*t[1]*t[2];
}
void solve(int u)
{
	ans+=calc(u,0);vis[u]=1;
	for (int e=head[u];e;e=a[e].next)
	{
		int v=a[e].to;if (vis[v]) continue;
		ans-=calc(v,a[e].w);
		sum=sz[v];root=0;
		getroot(v,0);
		solve(root);
	}
}
int main()
{
	n=gi();
	for (int i=1;i<n;i++)
	{
		int u=gi(),v=gi(),w=gi();
		a[++cnt]=(edge){v,head[u],w};head[u]=cnt;
		a[++cnt]=(edge){u,head[v],w};head[v]=cnt;
	}
	f[0]=sum=n;
	getroot(1,0);
	solve(root);
	int zsy=gcd(ans,n*n);
	printf("%d/%d
",ans/zsy,n*n/zsy);
	return 0;
}