UOJ 435 - Simple Tree


話說這貨不去切eJOI在這干啥子呢(

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有一棵大小為\(n\)的樹,根為\(1\),節點\(i\)有一個權值\(a_i\)。支持\(3\)\(q\)次操作:

  1. \(\texttt1\ x\ y\ v\):令所有在路徑\(x\to y\)上的點的權值增加\(v\),保證\(v=\pm1\)
  2. \(\texttt2\ x\ y\):求路徑\(x\to y\)上權值\(>0\)的點數;
  3. \(\texttt3\ x\):求子樹\(x\)內權值\(>0\)的點數。

強制在線。

\(n,q\in\left[1,10^5\right],a_i\in\left[-10^9,10^9\right]\)

一眼重剖。於是轉化為線性結構上的區間修改和區間查詢。然后就不會了

看到區間查詢排名,想到線段樹套平衡樹,但是這是區間修改,歇的了。

於是,分塊是無所不能的(

注意到一個性質,由於\(v=\pm1\),所以若\(a_i\leq-q\)\(a_i\geq q+1\),則\([a_i>0]\)永遠無法改變。所以不妨等效地將\(<-q\)的賦成\(-q\),將\(>q+1\)的賦成\(q+1\),此時值域\(\mathrm O(q)\)

考慮將線性結構\(a\)分成\(sz1\)塊,每塊\(i\)內維護后綴計數\(cnT_i\)\(cnT_{i,j}\)表示塊\(i\)\(\geq j\)的數的個數。再維護一個整體增加標記\(add_i\),表示該塊被整體增加過多少。

  • 區間修改:對於兩邊不滿的塊,暴力修改,每個數\(\pm1\)的話\(cnT\)是可以\(\mathrm O(1)\)更新的(當然你重構我也不攔你)。對於中間的整塊們,直接修改它們的整體增加標記。\(\mathrm O\!\left(sz1+\dfrac n{sz1}\right)\)

  • 區間查詢:對於兩邊不滿的塊,暴力計數,注意每個數真正的值是它在\(a\)數組中的值加上所在塊的整體增加標記。對於中間的整塊\(i\)們,調用后綴計數,將\(cnT_{i,1-add_i}\)累加進結果即可。最終答案為兩種結果加起來。\(\mathrm O\!\left(sz1+\dfrac n{sz1}\right)\)

此時令\(sz1=\left\lfloor\sqrt n\right\rfloor\),加上重剖的\(\log\)即可\(\mathrm O\!\left(q\sqrt n\log n\right)\)完美滾粗。當然往死里卡還是能卡過去的,我才不會告訴你我曾經就卡過去了呢(

接下來用出題人智商分析法。如果僅限於此,那么這題不就成了強行上樹了?怎么還能成為集訓隊作業2018呢?所以這個重剖肯定有深藏不露之處。

事實上:無論是對於區間修改還是區間查詢,對整塊處理的時間復雜度顯然是整塊的個數\(\mathrm O\!\left(\dfrac n{sz1}\right)\)。一次分塊維護\(\mathrm O\!\left(\dfrac n{sz1}\right)\),那么一條鏈是不是就需要\(\mathrm O\!\left(\dfrac n{sz1}\log n\right)\)了呢?不,不是。因為重剖出來的區間們不會有交集,那么總的整塊的個數依然是\(\mathrm O\!\left(\dfrac n{sz1}\right)\)級別的。於是一條鏈的復雜度就是\(\mathrm O\!\left(sz1\cdot\log n+\dfrac n{sz1}\right)\)。注意到兩項乘積依然為常數,令\(sz1\cdot\log n=\dfrac n{sz1}\)解得\(sz1=\sqrt{\dfrac n{\log n}}\)(令\(sz1=\left\lfloor\sqrt{\dfrac n{\log_2n}}\right\rfloor\)),此時總時間復雜度為\(\mathrm O\!\left(q\sqrt{n\log n}\right)\)

然鵝這樣空間復雜度為\(\mathrm O\!\left(q\sqrt{n\log n}\right)\),雖然ML很大但還是超過了一倍。注意到\(cnT\)的值們不會很大,用short存可以說完美,不多不少剛剛好。

常數還是有點大,不過開個O3就AC了。

代碼:

#pragma GCC optimize(3)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define pb push_back
const int N=100000,QU=100000,DB_SZ=1300;
int n,qu;
bool ol;
vector<int> nei[N+1]; 
int fa[N+1],sz[N+1],wson[N+1],dep[N+1],top[N+1],dfn[N+1],nowdfn,mxdfn[N+1];
void dfs1(int x=1){//重剖預處理,下同 
	sz[x]=1;
	for(int i=0;i<nei[x].size();i++){
		int y=nei[x][i];
		if(y==fa[x])continue;
		fa[y]=x;
		dep[y]=dep[x]+1;
		dfs1(y);
		sz[x]+=sz[y];
		if(sz[y]>sz[wson[x]])wson[x]=y;
	}
}
void dfs2(int x=1,int t=1){
	dfn[x]=mxdfn[x]=++nowdfn;
	top[x]=t;
	if(wson[x])dfs2(wson[x],t),mxdfn[x]=mxdfn[wson[x]];
	for(int i=0;i<nei[x].size();i++){
		int y=nei[x][i];
		if(y==fa[x]||y==wson[x])continue;
		dfs2(y,y);mxdfn[x]=mxdfn[y];
	}
}
int a[N+1];
struct dvdblk{//分塊 
	int sz,sz1;
	struct block{int l,r,add;short cnT[2*QU+2];}blk[DB_SZ];
	#define l(p) blk[p].l
	#define r(p) blk[p].r
	#define cnT(p) blk[p].cnT
	#define add(p) blk[p].add
	void bldblk(int p,int l,int r){//構造一個塊 
		l(p)=l;r(p)=r;
		add(p)=0;
		for(int i=l;i<=r;i++)cnT(p)[a[i]+qu]++;
		for(int i=2*qu;~i;i--)cnT(p)[i]+=cnT(p)[i+1];
	}
	void init(){//分塊初始化 
		sz1=max(1,min(n,int(sqrt(n/max(1.,log2(n))))));
//		printf("sz1=%d\n",sz1);
		sz=(n+sz1-1)/sz1;
		for(int i=1;i<=sz;i++)bldblk(i,(i-1)*sz1+1,min(n,i*sz1));
	}
	void _add(int l,int r,int v){//區間修改 
		int pl=(l+sz1-1)/sz1,pr=(r+sz1-1)/sz1;
		if(pl==pr){//不滿的塊 
			for(int i=l;i<=r;i++)
				if(v==-1){if(a[i]>-qu)cnT(pl)[a[i]-- +qu]--;}
				else{if(a[i]<qu+1)cnT(pl)[++a[i]+qu]++;}
			return;
		}
		//整塊 
		for(int i=pl+1;i<pr;i++)add(i)+=v;
		_add(l,r(pl),v);_add(l(pr),r,v);
	}
	int grt0(int l,int r){//區間查詢 
		int pl=(l+sz1-1)/sz1,pr=(r+sz1-1)/sz1;
		if(pl==pr){//不滿的塊 
			int res=0;
			for(int i=l;i<=r;i++)res+=a[i]+add(pl)>0;
//			cout<<l<<" "<<r<<":"<<res<<"\n";
			return res;
		}
		//整塊 
		int res=0;
		for(int i=pl+1;i<pr;i++)res+=cnT(i)[max(-qu,min(qu+1,1-add(i)))+qu];
		return res+grt0(l,r(pl))+grt0(l(pr),r);
	}
}db;
void add_chn(int x,int y,int v){//鏈修改 
	while(top[x]!=top[y]){
		if(dep[top[x]]<dep[top[y]])swap(x,y);
		db._add(dfn[top[x]],dfn[x],v);
		x=fa[top[x]];
	}
	if(dep[x]<dep[y])swap(x,y);
	db._add(dfn[y],dfn[x],v);
}
int grt0_chn(int x,int y){//鏈查詢 
	int res=0;
	while(top[x]!=top[y]){
		if(dep[top[x]]<dep[top[y]])swap(x,y);
		res+=db.grt0(dfn[top[x]],dfn[x]);
		x=fa[top[x]];
	}
	if(dep[x]<dep[y])swap(x,y);
	return res+db.grt0(dfn[y],dfn[x]);
}
int grt0_subt(int x){return db.grt0(dfn[x],mxdfn[x]);}//子樹查詢 
int main(){
//	cout<<sizeof(db)/1024/1024;
	cin>>n>>qu>>ol;
	for(int i=1;i<n;i++){
		int x,y;
		scanf("%d%d",&x,&y);
		nei[x].pb(y);nei[y].pb(x);
	}
	dfs1();dfs2();//重剖 
	for(int i=1;i<=n;i++){
		scanf("%d",a+dfn[i]);
		a[dfn[i]]=max(-qu,min(qu+1,a[dfn[i]]));//限制值域 
	}
	db.init();//分塊初始化 
	int lasans=0;
	for(int i=1;i<=qu;i++){
		int tp,x,y,z;
		scanf("%d%d",&tp,&x);ol&&(x^=lasans);
		if(tp==1)scanf("%d%d",&y,&z),ol&&(y^=lasans),add_chn(x,y,z);
		else if(tp==2)scanf("%d",&y),ol&&(y^=lasans),printf("%d\n",lasans=grt0_chn(x,y));
		else printf("%d\n",lasans=grt0_subt(x));
	}
	return 0;
}


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