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  • LOJ #2434. 「ZJOI2018」历史(LCT)

    题意

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    题解

    我们首先考虑答案是个什么样的东西, 不难 发现每个点可以单独计算它的贡献。

    令每个点 (i) 崛起次数为 (a_i)

    假设一个点子树的 (sum a_i) 分别为 (b_1,b_2,dots,b_k) ,令 (S = a_i + sum b_j)

    那么这个点的答案为

    [min (2(S - max(max{b_j}, a_i)), S - 1) ]

    至于为什么是这样可以简单说明下:

    (S - 1) :显然是这个点的答案的上界,除了第一次,后面每一次最多对这个点贡献一次。

    (2(S - max(max{b_j}, a_i))) :不难发现,我们总可以找到一种方案使得 (S - max) 那种与 剩下的 (max(max{b_j}, a_i)) 交错出现,使得这个答案取得上界,然后每次会存在两种贡献。

    这样我们就可以得到一个 (O(n))(dp) 了。


    我们考虑如何动态维护这个 (dp)

    不难发现这个操作及其类似于 Link_Cut_Tree 中的 Access 操作。

    我们令 (b_u = sum_{v in child(u)} a_v) 也就是 (u) 的子树 (a) 和。

    我们考虑维护这个东西,不难发现每次给一个点的 (a_u) 加上 (v) ,相当于把这个点到根的 (b_u) 加上 (v)

    然后考虑如何维护一个点的贡献,如果 (u) 存在一个儿子 (v) 使得 (b_v imes 2 > b_u + 1) 那么我们定义 (v o u) 为实边。

    其余的边都为虚边。不难发现这些实边会对于 (u) 存在 (2(b_u - b_v)) 的贡献。( (a) 不可能存在贡献,因为 (b_v) 已经占据一半了)

    然后虚边的贡献就是 (min(b_u - 1, 2(b_u - a_u)))

    这个可以自己列列不等式,讨论讨论就行了。

    然后我们每次 Access 操作就是将链上的一些点加权,并且更换虚实边就行了,重新计算贡献就行了。

    这个直接用支持加法标记的 LCT 维护就行了。

    不难发现一个点到根的实边最多是 (log w) 条,因为每条实边会使得权值至少翻倍。

    所以最后复杂度就是 (O(n + qlog w)) 的。

    总结

    有些题,我们先找出它的一些巧妙性质以及结论,然后考虑用数据结构维护。(这似乎也是出题的好思路?)

    代码

    不太会写的话还是建议看看代码的。。

    #include <bits/stdc++.h>
    
    #define For(i, l, r) for(register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
    #define Fordown(i, r, l) for(register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
    #define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
    #define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
    #define debug(x) cout << #x << ": " << x << endl
    #define DEBUG(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
    
    using namespace std;
    
    typedef long long ll;
    inline bool chkmin(ll &a, ll b) {return b < a ? a = b, 1 : 0;}
    inline bool chkmax(ll &a, ll b) {return b > a ? a = b, 1 : 0;}
    
    inline int read() {
        int x = 0, fh = 1; char ch = getchar();
        for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') fh = -1;
        for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x << 1) + (x << 3) + (ch ^ 48);
        return x * fh;
    }
    
    void File() {
    #ifdef zjp_shadow
    	freopen ("374.in", "r", stdin);
    	freopen ("374.out", "w", stdout);
    #endif
    }
    
    const int N = 4e5 + 1e3;
    
    int n, m;
    vector<int> G[N];
    
    int son[N];
    
    ll Ans, ans[N], b[N], a[N];
    inline void ReCalc(int u) {
    	Ans -= ans[u]; 
    	ans[u] = son[u] ? 2 * (b[u] - b[son[u]]) : b[u] - 1; 
    	if (a[u] * 2 > b[u] + 1) ans[u] = 2 * (b[u] - a[u]);
    	Ans += ans[u];
    }
    
    #define ls(o) ch[o][0]
    #define rs(o) ch[o][1]
    
    namespace Link_Cut_Tree {
    
    	int ch[N][2], fa[N];
    
    	inline bool get(int o) { return o == rs(fa[o]); }
    
    	inline bool is_root(int o) { return o != ls(fa[o]) && o != rs(fa[o]); }
    
    	inline void Rotate(int v) {
    		int u = fa[v], t = fa[u], d = get(v);
    		fa[ch[u][d] = ch[v][d ^ 1]] = u;
    		fa[v] = t; if (!is_root(u)) ch[t][rs(t) == u] = v;
    		fa[ch[v][d ^ 1] = u] = v;
    	}
    
    	ll tag[N];
    	inline void Add(int o, ll uv) { if (o) b[o] += uv, tag[o] += uv; }
    
    	inline void Push_Down(int o) {
    		if (!tag[o]) return ;
    		Add(ls(o), tag[o]); 
    		Add(rs(o), tag[o]); tag[o] = 0;
    	}
    
    	inline void Push_All(int o) {
    		if (!is_root(o)) Push_All(fa[o]); Push_Down(o);
    	}
    
    	inline void Splay(int o) {
    		Push_All(o);
    		for (; !is_root(o); Rotate(o))
    			if (!is_root(fa[o])) Rotate(get(o) != get(fa[o]) ? o : fa[o]);
    	}
    
    	inline int Get_Root(int o) {
    		while (ls(o)) Push_Down(o), o = ls(o); return o;
    	}
    
    	inline void Access(int o, int uv) {
    		for (int t = 0; o; o = fa[t = o]) {
    			Splay(o); 
    			b[o] += uv; Add(ls(o), uv);
    
    			if (son[o]) {
    				Push_All(son[o]);
    				if (b[son[o]] * 2 <= b[o] + 1) son[o] = rs(o) = 0;
    			}
    			int to = Get_Root(t);
    			if (b[to] * 2 > b[o] + 1) son[o] = to, rs(o) = t;
    			ReCalc(o);
    		}
    	}
    
    }
    
    void Dfs_Init(int u, int fa = 0) {
    	Link_Cut_Tree :: fa[u] = fa; b[u] = a[u]; int to = 0;
    	for (int v : G[u]) if (v != fa) {
    		Dfs_Init(v, u); b[u] += b[v];
    		if (b[v] > b[to]) to = v;
    	}
    	if (b[to] * 2 > b[u]) son[u] = Link_Cut_Tree :: rs(u) = to; ReCalc(u);
    }
    
    int main () {
    
    	File();
    
    	n = read(); m = read();
    	For (i, 1, n) a[i] = read();
    	For (i, 1, n - 1) {
    		int u = read(), v = read();
    		G[u].push_back(v); G[v].push_back(u);
    	}
    	Ans = 0; Dfs_Init(1);
    
    	printf ("%lld
    ", Ans);
    	For (i, 1, m) {
    		int pos = read(), val = read();
    		a[pos] += val; Link_Cut_Tree :: Access(pos, val);
    		printf ("%lld
    ", Ans);
    	}
    
    	return 0;
    }
    
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