[NOIP2016] 天天爱跑步 桶 + DFS
~~~题面~~~
题解:
很久以前就想写了,一直没敢做,,,不过今天写完没怎么调就过了还是很开心的。
首先我们观察到跑步的人数是很多的,要一条一条的遍历显然是无法承受的,因此我们要考虑更加优美的方法。
首先我们假设观察者没有时间的限制,一天到晚都在观察。那么我们可以想到一个很显然的做法——差分。这样就可以很方便的求出一个点被经过了多少次。
貌似这样再加想一下就可以直接用树链剖分+差分搞了。
但是还有更好的算法,是O(n)的。
而且还是比较好写的。
首先我们观察可以被统计到的点要符合一个什么条件。
设点j上的观察者在w[j]的时候观察,那么也就是说从s出发,要刚好经过w[j]到达点j,才可以被点j上的观察者统计到。
由此我们可以列出两个式子:
1,当s在j的子树内,而t在j的上方时。
$w[j] + dep[j] = dep[s_i]$
2,当t在j的子树内,而s在j的上方时
$dis[i] - (dep[t_i] - dep[j]) = w[j]$ 其中dis[i]表示s ---> t的路程长度
因为dis[i] - (dep[t_i] - dep[j])其实就是s ---> j的路径长,所以这个式子就显然成立了。
如果我们将带i的放在左边,带j的放在右边,那么将会有
$dis[i] - dep[t_i] = w[j] - dep[j]$
那s和t都在j的子树内怎么办?(都在上方显然不会统计到)
现在这时如果我们还是套用上面的式子,那么会有两种情况
(1),j是(s,t)的LCA,那么此时两个式子一旦其中之一被满足,另外一个就一定会被满足(因为两个式子的实质是一样的),那么s和t将分别对j产生一次贡献(否则没有贡献)
(2),j不是(s,t)的LCA,那么此时两个式子可能会被满足,s和t不一定会对j产生贡献。但是这种情况下,不论式子是否被满足,s和t都是不应该对j产生贡献的。
那么我们怎么避免这种情况?
首先我们注意到一旦这种情况出现,LCA[s,t]将会是s和t最后一次可能产生贡献的地方,因此我们要在LCA[s,t]处,消除s和t的影响,使得s和t无法对上面的点产生贡献。
那么我们应该如何统计呢?
注意到所有的式子都可以被表示为左边只有关于i的,右边只有关于j的情况,因此我们完全可以将式子的左边和右边单独计算。即分别用两个桶统计关于两个式子的满足情况。
比如说我们定义int bu[600100]; 然后每次遇到一个$s_i$的时候,我们就令$dep[s_i]++$。然后我们在每进入一个点时,都记录一个tmp = bu[w[j] + dep[j]],那么桶内对应位置元素的个数就代表满足
$dep[s_i] = t$(t为桶中位置)的元素个数。因此我们访问bu[w[j] + dep[j]]就可以获取满足 $w[j] + dep[j] = dep[s_i]$ 的元素个数,而之所以要在进入之前先记录一下位置,则是为了准确获取子树内的贡献,保证不被之前的东西干扰。
对第二个式子的处理方式也是类似的,只不过因为第二个式子中出现了减号,而且减号旁边大小关系不确定,因此我们需要的桶中位置可能为负,所以我们统一加上一个较大的数,将本来要占据负数的数组整体向后移位就可以了。
具体实现看代码。
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 #define R register int 4 #define AC 501000 5 #define ac 910000//要开这么大。。。 6 #define getchar() *o++ 7 char READ[12000100], *o = READ; 8 int n, m; 9 int w[AC], ans[AC], s[AC], t[AC], dis[AC], dep[AC], may[ac], id[ac]; 10 int Head[AC], Next[ac], date[ac], tot; 11 struct edge{ 12 int Head[AC], Next[ac], date[ac], tot; 13 inline void add(int f, int w) 14 { 15 date[++tot] = w, Next[tot] = Head[f], Head[f] = tot; 16 date[++tot] = f, Next[tot] = Head[w], Head[w] = tot; 17 } 18 }E1,E2,E3;//询问的边(LCA),查询的边(ans) 19 20 inline int read() 21 { 22 int x = 0; char c = getchar(); 23 while(c > '9' || c < '0') c = getchar(); 24 while(c >= '0' && c <= '9') x = x * 10 + c - '0', c = getchar(); 25 return x; 26 } 27 28 inline void add(int f, int w) 29 { 30 date[++tot] = w, Next[tot] = Head[f], Head[f] = tot; 31 date[++tot] = f, Next[tot] = Head[w], Head[w] = tot; 32 } 33 34 inline void add1(int f, int w, int S) 35 { 36 E3.date[++tot] = w, E3.Next[tot] = E3.Head[f], E3.Head[f] = tot, may[tot] = S; 37 } 38 39 inline void add2(int f, int w)//这里只能连单向边 40 { 41 E2.date[++tot] = w, E2.Next[tot] = E2.Head[f], E2.Head[f] = tot; 42 } 43 44 void pre() 45 { 46 int a, b; 47 n = read(), m = read(); 48 for(R i = 1; i < n; i++) 49 { 50 a = read(), b = read(); 51 add(a, b); 52 } 53 for(R i = 1; i <= n; i++) w[i] = read(); 54 E1.tot = E2.tot = tot = 1; 55 for(R i = 1; i <= m; i++) 56 { 57 s[i] = read(), t[i] = read(); 58 E1.add(s[i], t[i]); 59 add1(s[i], i, 0);//标记为开始节点 60 add1(t[i], i, 1);//标记为结束节点 61 id[E1.tot - 1] = id[E1.tot] = i; 62 } 63 } 64 65 struct get_LCA{ 66 int father[AC], LCA[ac]; bool z[AC]; 67 68 inline int find(int x) 69 { 70 return (x == father[x]) ? x : father[x] = find(father[x]); 71 } 72 73 void dfs(int x) 74 { 75 int now; 76 z[x] = true; 77 for(R i = Head[x]; i; i = Next[i]) 78 { 79 now = date[i]; 80 if(z[now]) continue; 81 dep[now] = dep[x] + 1; 82 dfs(now); 83 father[now] = x;//访问完就要改父亲了 84 } 85 for(R i = E1.Head[x]; i; i = E1.Next[i]) 86 { 87 now = E1.date[i]; 88 if(z[now] && !LCA[i ^ 1]) 89 { 90 // printf("%d %d\n", x, now); 91 LCA[i] = find(now); 92 dis[id[i]] = dep[x] - dep[LCA[i]] + dep[now] - dep[LCA[i]]; 93 add2(LCA[i], id[i]);//将LCA和询问联系起来 94 } 95 } 96 } 97 98 void getLCA() 99 { 100 for(R i = 1; i <= n; i++) father[i] = i; 101 dep[1] = 1; 102 dfs(1); 103 } 104 }LCA; 105 106 #define k 600000 107 struct difference{ 108 int bu[ac], b[ac * 3]; 109 void dfs(int x, int fa) 110 { 111 int tmp = bu[dep[x] + w[x]], rnt = b[w[x] - dep[x] + k], now; 112 for(R i = E3.Head[x]; i; i = E3.Next[i])//加上当前节点的贡献 113 { 114 now = E3.date[i]; 115 if(!may[i]) ++bu[dep[x]];//如果是开始节点 116 else ++b[dis[now] - dep[x] + k];//等式两边同时+k 117 } 118 for(R i = Head[x]; i; i = Next[i])//遍历子树 119 { 120 now = date[i]; 121 if(now == fa) continue; 122 dfs(now, x); 123 } 124 ans[x] = bu[dep[x] + w[x]] - tmp + b[w[x] - dep[x] + k] - rnt; 125 for(R i = E2.Head[x]; i; i = E2.Next[i])//查看当前节点是哪些点对的LCA 126 { 127 now = E2.date[i]; 128 if(dep[s[now]] == dep[x] + w[x]) --ans[x];//如果造成了贡献,那么必定是双倍,因此要减去 129 --bu[dep[s[now]]];//减去贡献 130 --b[dis[now] - dep[t[now]] + k];//等式两边同时+k! 131 } 132 } 133 134 }get; 135 136 void work() 137 { 138 for(R i = 1; i <= n; i++) printf("%d ", ans[i]); 139 printf("\n"); 140 } 141 142 int main() 143 { 144 freopen("in.in", "r", stdin); 145 fread(READ, 1, 12000000, stdin); 146 pre(); 147 LCA.getLCA(); 148 get.dfs(1, 0); 149 work(); 150 fclose(stdin); 151 return 0; 152 }
转载于:https://www.cnblogs.com/ww3113306/p/9382100.html
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