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bzoj 3572 [Hnoi2014]世界树(虚树+DP)

时间:2016-01-07 22:49:18      阅读:270      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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3572: [Hnoi2014]世界树

Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 512 MB
Submit: 645  Solved: 362
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Description

 世界树是一棵无比巨大的树,它伸出的枝干构成了整个世界。在这里,生存着各种各样的种族和生灵,他们共同信奉着绝对公正公平的女神艾莉森,在他们的信条里,公平是使世界树能够生生不息、持续运转的根本基石。
    世界树的形态可以用一个数学模型来描述:世界树中有n个种族,种族的编号分别从1到n,分别生活在编号为1到n的聚居地上,种族的编号与其聚居地的编号相 同。有的聚居地之间有双向的道路相连,道路的长度为1。保证连接的方式会形成一棵树结构,即所有的聚居地之间可以互相到达,并且不会出现环。定义两个聚居 地之间的距离为连接他们的道路的长度;例如,若聚居地a和b之间有道路,b和c之间有道路,因为每条道路长度为1而且又不可能出现环,所卧a与c之间的距 离为2。
    出于对公平的考虑,第i年,世界树的国王需要授权m[i]个种族的聚居地为临时议事处。对于某个种族x(x为种族的编号),如果距离该种族最近的临时议事 处为y(y为议事处所在聚居地的编号),则种族x将接受y议事处的管辖(如果有多个临时议事处到该聚居地的距离一样,则y为其中编号最小的临时议事处)。
    现在国王想知道,在q年的时间里,每一年完成授权后,当年每个临时议事处将会管理多少个种族(议事处所在的聚居地也将接受该议事处管理)。 现在这个任务交给了以智慧著称的灵长类的你:程序猿。请帮国王完成这个任务吧。

Input

    
    第一行为一个正整数n,表示世界树中种族的个数。
    接下来n-l行,每行两个正整数x,y,表示x聚居地与y聚居地之间有一条长度为1的双
向道路。接下来一行为一个正整数q,表示国王询问的年数。
    接下来q块,每块两行:
    第i块的第一行为1个正整数m[i],表示第i年授权的临时议事处的个数。
    第i块的第二行为m[i]个正整数h[l]、h[2]、…、h[m[i]],表示被授权为临时议事处的聚居地编号(保证互不相同)。

Output

    输出包含q行,第i行为m[i]个整数,该行的第j(j=1,2…,,m[i])个数表示第i年被授权的聚居地h[j]的临时议事处管理的种族个数。

Sample Input

10            

2 1           

3 2            

4 3          

5 4           

6 1           

7 3            

8 3            

9 4            

10 1          

5             

2             

6 1                   

5             

2 7 3 6 9  

1             

8             

4             

8 7 10 3         

5             

2 9 3 5 8 

Sample Output

1 9

3 1 4 1 1

10

1 1 3 5

4 1 3 1 1

HINT

N<=300000, q<=300000,m[1]+m[2]+…+m[q]<=300000

Source

 

【思路】

       虚树+Dfs序+DP

       构造一棵虚树,所谓虚树即包含了给定点,并收缩了不分叉边的连通子图(顺的kuangbin的定义) 虚树的目的应该和scc缩点的目的一致吧。

      基于构树的dfs序,两遍for可以求出每个点被谁管辖,然后再虚树上进行节点的分配。

 

    详见代码。

【代码】

 

  1 #include<map>
  2 #include<cstdio>
  3 #include<cstring>
  4 #include<vector>
  5 #include<algorithm>
  6 #define mp(x,y) make_pair(x,y)
  7 using namespace std;
  8 
  9 const int N = 300000+10;
 10 const int INF = 1e9+1e9;
 11 const int maxd = 20;
 12 
 13 vector<int> G[N];
 14 int d[N],sz[N],dfn[N],f[N][maxd];
 15 int n,q,dfsc;
 16 
 17 int cmp(const int &lhs,const int &rhs) { return dfn[lhs]<dfn[rhs];
 18 }
 19 void dfs(int u,int fa) {
 20     dfn[u]=++dfsc;
 21     sz[u]=1;
 22     for(int v,i=0;i<G[u].size();i++) if((v=G[u][i])!=fa) {
 23         f[v][0]=u;
 24         for(int j=1;j<maxd;j++) f[v][j]=f[f[v][j-1]][j-1];
 25         d[v]=d[u]+1;
 26         dfs(v,u);
 27         sz[u]+=sz[v]; 
 28     }
 29 }
 30 int LCA(int u,int v) {
 31     if(d[v]>d[u]) swap(u,v);
 32     for(int i=maxd-1;i>=0;i--)
 33         if(d[f[u][i]]>=d[v]) u=f[u][i];
 34     if(u==v) return u;
 35     for(int i=maxd-1;i>=0;i--)
 36         if(f[u][i]!=f[v][i]) u=f[u][i],v=f[v][i];
 37     return f[u][0];
 38 }
 39 int find(int u,int dep) {
 40     for(int i=maxd-1;i>=0;i--)
 41         if(d[f[u][i]]>=dep) u=f[u][i];
 42     return u;
 43 }
 44 
 45 void solve() {
 46     int m,tot=0,top=0;
 47     //static 可以声明函数内大数组 
 48     static int h[N],t[N],mem[N],st[N],val[N],father[N],w[N],ans[N];
 49     static pair<int,int> g[N];
 50     scanf("%d",&m);
 51     for(int i=1;i<=m;i++) {
 52         scanf("%d",&h[i]);
 53         mem[i]=h[i];
 54         t[++tot]=h[i];
 55         g[h[i]]=mp(0,h[i]);
 56         ans[h[i]]=0;
 57     }
 58     sort(h+1,h+m+1,cmp);
 59     for(int i=1;i<=m;i++) {
 60         if(!top) father[st[++top]=h[i]]=0;
 61         else {
 62             int p=h[i],lca=LCA(p,st[top]);
 63             for(; d[lca]<d[st[top]];--top) 
 64                 if(d[st[top-1]]<=d[lca]) 
 65                     father[st[top]]=lca;
 66             if(st[top]!=lca) {
 67                 father[lca]=st[top];
 68                 t[++tot]=lca;
 69                 g[lca]=mp(INF,0);
 70                 st[++top]=lca;
 71             }
 72             st[++top]=p;
 73             father[p]=lca;
 74         }
 75     }
 76     sort(t+1,t+tot+1,cmp);
 77     for(int i=1;i<=tot;i++) {
 78         int p=t[i];
 79         val[p]=sz[p];
 80         if(i>1) w[p]=d[p]-d[father[p]];        //路径长 
 81     }
 82     //基于dfs序进行两次for 上下不同递推方向比较得最近点 
 83     for(int i=tot;i>1;i--) {
 84         int p=t[i] , fa=father[p];
 85         g[fa]=min(mp(g[p].first+w[p],g[p].second),g[fa]);     //g存储到p最近询问点的长度与编号 
 86     }
 87     for(int i=2;i<=tot;i++) {
 88         int p=t[i] , fa=father[p];
 89         g[p]=min(mp(g[fa].first+w[p],g[fa].second),g[p]);    
 90     }
 91     for(int i=1;i<=tot;i++) {
 92         int p=t[i],fa=father[p];
 93         if(i==1) ans[g[p].second]+=n-sz[p];        //管辖虚树根节点的 += 原树中虚根上方的节点数 
 94         else {
 95             int x=find(p,d[fa]+1),sum=sz[x]-sz[p];
 96             val[fa]-=sz[x];
 97             if(g[fa].second==g[p].second) ans[g[p].second]+=sum;    // fa与p同是lca式而非询问点
 98             else {
 99                 int mid=d[p]-((g[fa].first+g[p].first+w[p])/2-g[p].first);    //中点距 
100                 if((g[fa].first+g[p].first+w[p])%2==0 && g[p].second>g[fa].second) ++mid;    //根据序号判断偏向于fa还是p 
101                 int y=sz[find(p,mid)]-sz[p];
102                 ans[g[p].second] += y;            //fa与p分配管辖点 
103                 ans[g[fa].second] += sum-y;    
104             }
105         }
106     }
107     for(int i=1;i<=tot;i++)
108         ans[g[t[i]].second] += val[t[i]];            //剩余未分配点 
109     for(int i=1;i<=m;i++) printf("%d ",ans[mem[i]]); puts("");
110 }
111 
112 int main() {
113     scanf("%d",&n);
114     int u,v;
115     for(int i=0;i<n-1;i++) {
116         scanf("%d%d",&u,&v);
117         G[u].push_back(v) , G[v].push_back(u);
118     }
119     d[1]=1; dfs(1,-1);
120     scanf("%d",&q);
121     while(q--) solve();
122     return 0;
123 }

 

bzoj 3572 [Hnoi2014]世界树(虚树+DP)

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lidaxin/p/5111440.html

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