嗯这题是一道对树进行动态修改&查询的经典题目,可以拿来练习树链剖分~
啊对于这种动态修改&查询的题目,我们最喜闻乐见的就是在一个序列上去做了,毕竟可以直接套各种数据结构模版啊,比如线段树、平衡树之类的。那么对于这种树上的动态修改&查询,我们可以把它通过一定的手段,“转化”成序列上的问题,再套用xx树之类的数据结构进行快速维护。而这个手段呢,就有很多种了(应该是吧?),这里用到的树链剖分,就是一种将树转化成序列的划分方式。
好的,我们现在拿到一棵树,首先我们会看到,这个树跟序列几乎没半点长的像的地方T_T,除非当这个坑爹的树刚好是一条链的形状……诶等等?链?对,就是那个极端情况下平衡树会退化成的那种样子 —— 一条链= = 联想到了什么?没错,我们可以把树拆成一条条链,嗯,我们可以这样想像一下:首先我们手里有一条链,然后我们再拿过来一条链,把它接在链中间的某个位置上,它就有了个分支,然后我们再接几条链上来,诶没错,它就成了一棵树!(怎么感觉有点像鸡毛掸子似的)
也就是说,我们可以将一棵树拆成几条链,平放在一条线上,它就成了一个序列了~
现在问题来了:怎么拆?首先我们在树上进行的查询,经常是对于两点间的【路径】的查询,那么我们肯定希望我们拆出来的链,尽可能是连续的大段,而不是细碎的小段,因为我们在用数据结构维护的时候,肯定是维护树上连续的链比较方便。而这种“长链”,就是在树链剖分中我们称之为【重链】的东西。但是,如果只有一条条重链也组不成一棵树啊,所以我们需要【轻链】来将重链连接起来,这样,我们对于树上所有的点和边,就都划分开了。
这个工作我们可以通过两次dfs来完成:一次dfs求出所有节点的father,son(这个son专指重儿子,重儿子的重儿子连下去组成重链),size,deep求出来……
(此处省略500字)好吧其实我还是有节操一点,把实现过程传送一下吧:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6974c8b20100zc61.html
思想就是:路径可以划分为一条或多条重链的加和。(仅考虑【点】)
不在同一重链上,就往同一条重链上靠,这个是让深度大的往深度小的上面靠(想一想,为什么?),同时对深度大的重链上的值进行 维护or查询;如果在同一重链上,就回归了我们熟知的序列上的 维护or查询 问题了。
以下是BZOJ1036的代码:
/**************************************************************
Problem: 1036
User: Tunix
Language: C++
Result: Accepted
Time:2356 ms
Memory:5612 kb
****************************************************************/ //BZOJ 1036
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define rep(i,n) for(int i=0;i<n;++i)
#define F(i,j,n) for(int i=j;i<=n;++i)
#define D(i,j,n) for(int i=j;i>=n;--i)
#define pb push_back
using namespace std;
const int N=,INF=~0u>>;
typedef long long LL;
//#define debug
struct Tree{
int max,sum;
#define L o<<1
#define R o<<1|1
}t[N<<];
vector<int>G[N];
int n,m;
int tid[N],top[N],fa[N],son[N],dep[N],cnt,tot,size[N],a[N];
bool vis[N]; //从这里到undef为线段树上的操作
#define mid (l+r>>1)
inline void maintain(int o,int l,int r){
t[o].max=t[o].sum=;
if(l<r){
t[o].max=max(t[L].max,t[R].max);
t[o].sum=t[L].sum+t[R].sum;
}
} void updata(int o,int l,int r,int pos,int v){
if (l==r) t[o].max=t[o].sum=v;
else{
if (pos<=mid) updata(L,l,mid,pos,v);
if (pos>mid) updata(R,mid+,r,pos,v);
maintain(o,l,r);
}
}
int ql=,qr=;
int _max,_sum;
void query_it(int o,int l,int r){
if (ql<=l && qr>=r){
_max=max(_max,t[o].max);
_sum+=t[o].sum;
}
else{
if (ql<=mid) query_it(L,l,mid);
if (qr>mid) query_it(R,mid+,r);
}
} #undef mid
//线段树end void dfs(int x,int father,int deep){//第一次dfs
vis[x]=;
fa[x]=father; dep[x]=deep; size[x]=; son[x]=;
int maxsize=;
rep(i,G[x].size()){
int to=G[x][i];
if (vis[to]) continue;
dfs(to,x,deep+);
size[x]+=size[to];
if (size[to]>maxsize) maxsize=size[to],son[x]=to;
}
} void connect(int x,int f){//第二次dfs,进行重链连接
vis[x]=;
tid[x]=++tot; top[x]=f;
if (son[x]) connect(son[x],f); rep(i,G[x].size()){
int to=G[x][i];
if (!vis[to]) connect(to,to);
}
} void query(int x,int y){//树上查询
while(top[x]!=top[y]){//如果不在同一重链上
if (dep[top[x]]<dep[top[y]])
swap(x,y);//找到深度大的
ql=tid[top[x]]; qr=tid[x];
query_it(,,n);//查询这条重链
x=fa[top[x]];//往深度浅的靠
}
//直到在同一重链上,循环结束
if (dep[x]>dep[y]) swap(x,y);
ql=tid[x]; qr=tid[y];
query_it(,,n);//查询这段区间
} int main(){
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("file.in","r",stdin);
// freopen("file.out","w",stdout);
#endif
int x,y;
scanf("%d",&n);
F(i,,n){
scanf("%d%d",&x,&y);
G[x].pb(y);
G[y].pb(x);
}
F(i,,n) scanf("%d",&a[i]);
memset(vis,,sizeof vis);
dfs(,,);
memset(vis,,sizeof vis);
connect(,);
F(i,,n) updata(,,n,tid[i],a[i]); scanf("%d",&m);
char cmd[];
F(i,,m){
scanf("%s%d%d",cmd,&x,&y);
if (cmd[]=='H')
updata(,,n,tid[x],y);
else{
_sum=;
_max=-INF;
query(x,y);
if(cmd[]=='M') printf("%d\n",_max);
else printf("%d\n",_sum);
}
}
return ;
}
/******************************************************
树链剖分啊,感觉上也是一种把树转化为序列进行操作的过程
一棵树不好存,就拆成一条条链,平放在一起就成了一个序列
然后根据一定的方式来拆,可以保证链的数量尽量少(log(n))
然后就可以用序列操作的方式,对树进行操作了!
******************************************************/