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  • 洛谷P3384 【模板】树链剖分

    题目描述

    如题,已知一棵包含N个结点的树(连通且无环),每个节点上包含一个数值,需要支持以下操作:

    操作1: 格式: 1 x y z 表示将树从x到y结点最短路径上所有节点的值都加上z

    操作2: 格式: 2 x y 表示求树从x到y结点最短路径上所有节点的值之和

    操作3: 格式: 3 x z 表示将以x为根节点的子树内所有节点值都加上z

    操作4: 格式: 4 x 表示求以x为根节点的子树内所有节点值之和

    输入输出格式

    输入格式:

    第一行包含4个正整数N、M、R、P,分别表示树的结点个数、操作个数、根节点序号和取模数(即所有的输出结果均对此取模)。

    接下来一行包含N个非负整数,分别依次表示各个节点上初始的数值。

    接下来N-1行每行包含两个整数x、y,表示点x和点y之间连有一条边(保证无环且连通)

    接下来M行每行包含若干个正整数,每行表示一个操作,格式如下:

    操作1: 1 x y z

    操作2: 2 x y

    操作3: 3 x z

    操作4: 4 x

    输出格式:

    输出包含若干行,分别依次表示每个操作2或操作4所得的结果(对P取模)

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    5 5 2 24
    7 3 7 8 0 
    1 2
    1 5
    3 1
    4 1
    3 4 2
    3 2 2
    4 5
    1 5 1 3
    2 1 3
    输出样例#1: 复制
    2
    21

    说明

    时空限制:1s,128M

    数据规模:

    对于30%的数据: N leq 10, M leq 10N10,M10

    对于70%的数据: N leq {10}^3, M leq {10}^3N103,M103

    对于100%的数据: N leq {10}^5, M leq {10}^5N105,M105

    ( 其实,纯随机生成的树LCA+暴力是能过的,可是,你觉得可能是纯随机的么233 )

    样例说明:

    树的结构如下:

    各个操作如下:

    故输出应依次为2、21(重要的事情说三遍:记得取模)

    树剖裸题

    注意在下传标记的时候别忘了取模

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    const int MAXN=2*1e6+10;
    #define ls k<<1
    #define rs k<<1|1
    inline char nc()
    {
        static char buf[MAXN],*p1=buf,*p2=buf;
        return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,MAXN,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
    }
    inline int read()
    {
        char c=nc();int x=0,f=1;
        while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')f=-1;c=nc();}
        while(c>='0'&&c<='9'){x=x*10+c-'0',c=nc();}
        return x*f;
    }
    struct node
    {
        int u,v,nxt;
    }edge[MAXN];
    int head[MAXN];
    int num=1;
    struct Tree
    {
        int l,r,w,siz,f;
    }T[MAXN];
    int N,M,root,MOD,cnt=0,a[MAXN],b[MAXN];
    inline void AddEdge(int x,int y)
    {
        edge[num].u=x;
        edge[num].v=y;
        edge[num].nxt=head[x];
        head[x]=num++;
    }
    int deep[MAXN],fa[MAXN],son[MAXN],tot[MAXN],top[MAXN],idx[MAXN];
    int dfs1(int now,int f,int dep)
    {
        deep[now]=dep;
        fa[now]=f;
        tot[now]=1;
        int maxson=-1;
        for(int i=head[now];i!=-1;i=edge[i].nxt)
        {
            if(edge[i].v==f) continue;
            tot[now]+=dfs1(edge[i].v,now,dep+1);
            if(tot[edge[i].v]>maxson) maxson=tot[edge[i].v],son[now]=edge[i].v;
        }
        return tot[now];
    }
    void update(int k)
    {
        T[k].w=(T[ls].w+T[rs].w+MOD)%MOD;
    }
    void Build(int k,int ll,int rr)
    {
        T[k].l=ll;T[k].r=rr;T[k].siz=rr-ll+1;
        if(ll==rr)
        {
            T[k].w=a[ll];
            return ;
        }
        int mid=(ll+rr)>>1;
        Build(ls,ll,mid);
        Build(rs,mid+1,rr);
        update(k);
    }
    void dfs2(int now,int topf)
    {
        idx[now]=++cnt;
        a[cnt]=b[now];
        top[now]=topf;
        if(!son[now]) return ;
        dfs2(son[now],topf);
        for(int i=head[now];i!=-1;i=edge[i].nxt)
            if(!idx[edge[i].v])
                dfs2(edge[i].v,edge[i].v);
    }
    void pushdown(int k)
    {
        if(!T[k].f) return ;
        T[ls].w=(T[ls].w+T[ls].siz*T[k].f)%MOD;
        T[rs].w=(T[rs].w+T[rs].siz*T[k].f)%MOD;
        T[ls].f=(T[ls].f+T[k].f)%MOD;
        T[rs].f=(T[rs].f+T[k].f)%MOD;
        T[k].f=0;
    }
    void IntervalAdd(int k,int ll,int rr,int val)
    {
        if(ll<=T[k].l&&T[k].r<=rr)
        {
            T[k].w+=T[k].siz*val;
            T[k].f+=val;
            return ;
        }
        pushdown(k);
        int mid=(T[k].l+T[k].r)>>1;
        if(ll<=mid)    IntervalAdd(ls,ll,rr,val);
        if(rr>mid)    IntervalAdd(rs,ll,rr,val);
        update(k);
    }
    void TreeAdd(int x,int y,int val)
    {
        while(top[x]!=top[y])
        {
            if(deep[top[x]]<deep[top[y]]) swap(x,y);
            IntervalAdd(1,idx[ top[x] ],idx[x],val);
            x=fa[ top[x] ];
        }
        if(deep[x]>deep[y])    swap(x,y);
        IntervalAdd(1,idx[x],idx[y],val);
    }
    int IntervalSum(int k,int ll,int rr)
    {
        int ans=0;
        if(ll<=T[k].l&&T[k].r<=rr)
            return T[k].w;
        pushdown(k);
        int mid=(T[k].l+T[k].r)>>1;
        if(ll<=mid) ans=(ans+IntervalSum(ls,ll,rr))%MOD;
        if(rr>mid)  ans=(ans+IntervalSum(rs,ll,rr))%MOD;
        return ans;
    }
    void TreeSum(int x,int y)
    {
        int ans=0;
        while(top[x]!=top[y])
        {
            if(deep[top[x]]<deep[top[y]]) swap(x,y);
            ans=(ans+IntervalSum(1,idx[ top[x] ],idx[x]))%MOD;
            x=fa[ top[x] ];
        }
        if(deep[x]>deep[y]) swap(x,y);
        ans=(ans+IntervalSum(1,idx[x],idx[y]))%MOD;
        printf("%d
    ",ans);
    }
    int main()
    {
        #ifdef WIN32
        freopen("a.in","r",stdin);
        #else
        #endif
        memset(head,-1,sizeof(head));
        N=read();M=read();root=read();MOD=read();
        for(int i=1;i<=N;i++) b[i]=read();
        for(int i=1;i<=N-1;i++)
        {
            int x=read(),y=read();
            AddEdge(x,y);AddEdge(y,x);
        }
        dfs1(root,0,1);
        dfs2(root,root);
        Build(1,1,N);
        while(M--)
        {
            int opt=read(),x,y,z;
            if(opt==1)
            {    
                x=read();y=read();z=read();z=z%MOD;
                TreeAdd(x,y,z);
            }
            else if(opt==2)
            {
                x=read();y=read();
                TreeSum(x,y);
            }
            else if(opt==3)
            {
                x=read(),z=read();
                IntervalAdd(1,idx[x],idx[x]+tot[x]-1,z%MOD);
            }
            else if(opt==4)
            {
                x=read();
                printf("%d
    ",IntervalSum(1,idx[x],idx[x]+tot[x]-1));
            }
        }
        return 0;
    }
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