老程序员分享:NOIP2016天天爱跑步(树上差分)

简介: 老程序员分享:NOIP2016天天爱跑步(树上差分)

题干:


  《天天爱跑步》游戏的地图可以看作一棵包含 n 个结点和 n?1 条边的树,每条边连接两个结点,且任意两个结点存在一条路径互相可达。树上结点编号为从 1 到 n 的连续正整数。现在有 m 个玩家,第 i 个玩家的起点为 Si ,终点为 Ti。每天打卡任务开始时,所有玩家在第 0 秒同时从自己的起点出发,以每秒跑一条边的速度,不间断地沿着最短路径向着自己的终点跑去,跑到终点后该玩家就算完成了打卡任务。(由于地图是一棵树,所以每个人的路径是唯一的)小 C 想知道游戏的活跃度,所以在每个结点上都放置了一个观察员。在结点 j 的观察员会选择在第 W?j 秒观察玩家,一个玩家能被这个观察员观察到当且仅当该玩家在第 Wj 秒也正好到达了结点 j。小 C 想知道每个观察员会观察到多少人?


  注意:我们认为一个玩家到达自己的终点后该玩家就会结束游戏,他不能等待一段时间后再被观察员观察到。即对于把结点 j 作为终点的玩家:若他在第 Wj 秒前到达终点,则在结点 j 的观察员不能观察到该玩家;若他正好在第 W?j 秒到达终点,则在结点 j 的观察员可以观察到这个玩家。


题解:


  每个玩家的跑步路线可视为树上的一条链,可以拆成两段,一段从 s 到 lca(s,t) ,另一段从 lca(s,t) 到 t。其实,要想侦查员可以看到玩家,也就只有两种情况:


  1、当侦查员出现在 s~lca(s,t) 之间的 x 节点处时,只有满足玩家从s跑到x的时间d【s】-d【x】等于观察员出现的时间w【x】时才可以。(即d【s】-d【x】=w【x】)


  2、当侦查员出现在 lca(s,t)~t 之间的 x 节点处时,只有满足玩家从s跑到x的时间d【s】+d【x】-2d【lca(s,t)】 等于观察员出现的时间w【x】时才可以。(即d【s】+d【x】-2d【lca(s,t)】=w【x】)。


  又因为两个条件都包含对 x 所在路径的限制却互不重叠影响,可以分开求每个满足条件的玩家再相加。


  我们将关于i的变量放在一侧,关于x的变量放在另一侧,就有:


d【s】=d【x】+w【x】 d【s】-2d【lca(s,t)】=w【x】-d【x】


  也就是说,本题可转化为:


有m个玩家,每个玩家i给si~lca(si,ti) 的路径上的每个点加一个价值为 d【si】 的物品,


求在每个点 x 处价值为 d【x】+w【x】 的物品的数量


(第一个情况)


有m个玩家,每个玩家i给lca(si,ti)~ti 的路径上的每个点加一个价值为 d【si】-2d【lca(si,ti)】 的物品,


求在每个点 x 处价值为w【x】-d【x】 的物品的数量


(第二个情况)


  树上的区间加?那就用树上差分就可以了,用动态开点的权值线段树来维护。


  注意权值线段树的左右范围应是 -n-5~n+5 ,要留有余地,毕竟有 d【si】-2d【lca(si,ti)】 这种极有可//代码效果参考:http://www.jhylw.com.cn/202424651.html

能是负数的物品。

  像作者就没有开几个数组来存哪几个数出现了几次,而是将其分为两种情况,分别来维护。


Code:


1 #include


2 #include


3 #include


4 #define $ 300000


5 #define getchar() ((S==T&&(T=(S=buffer)+fread(buffer,1,L,stdin),S==T))?EOF:S++)


6 using namespace std;


7 const int L=1[20|1;


8 char buffer【L】,S,T;


9 inline int read(){


10 char a=getchar();


11 int sum=0;


12 while(a[span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'0'||a>'9') a=getchar();


13 while(a>='0'&&a<='9') sum=(sum[1)+(sum[3)+a-'0',a=getchar();


14 return sum;


15 }


16 inline void swap(int &x,int &y){ int t=y; y=x; x=t; }


17 int m,n,w【$】,first【$】,tot,l【$】,r【$】,ls【$】,rs【$】,dep【$】,dad【$】【22】,shu,sum【$】,self【$】;


18 int ans【$】,root【$】,add;


19 struct node{ int to,next; }a【$2】;


20 struct trie{ int ls,rs,sum1,sum2; }//代码效果参考:http://www.jhylw.com.cn/520741727.html

tree【$20】;

21 inline void aadd(int x,int y){


22 a【++tot】=(node){ y,first【x】 };


23 first【x】=tot;


24 a【++tot】=(node){ x,first【y】 };


25 first【y】=tot;


26 }


27 inline void pushup(int x){


28 int l=tree【x】.ls,r=tree【x】.rs;


29 tree【x】.sum1=tree【l】.sum1+tree【r】.sum1;


30 tree【x】.sum2=tree【l】.sum2+tree【r】.sum2;


31 }


32 inline void insert(int &x,int opt,int l,int r,int val,int derta){


33 if(!x) x=++shu;


34 if(l==r){


35 if(!opt) tree【x】.sum1+=derta;


36 else tree【x】.sum2+=derta;


37 return;


38 }


39 int mid=(l+r)]1;


40 if(val<=mid) insert(tree【x】.ls,opt,l,mid,val,derta);


41 else insert(tree【x】.rs,opt,mid+1,r,val,derta);


42 pushup(x);


43 }


44 inline int merge(int x,int y,int l,int r){


45 if(!x||!y) return x+y;


46 if(l==r){


47 tree【x】.sum1+=tree【y】.sum1;


48 tree【x】.sum2+=tree【y】.sum2;


49 return x;


50 }


51 int mid=(l+r)]1;


52 tree【x】.ls=merge(tree【x】.ls,tree【y】.ls,l,mid);


53 tree【x】.rs=merge(tree【x】.rs,tree【y】.rs,mid+1,r);


54 pushup(x);


55 return x;


56 }


57 inline int query(int x,int opt,int l,int r,int val){


58 if(l==r){


59 if(!opt) return tree【x】.sum1;


60 else return tree【x】.sum2;


61 }


62 int mid=(l+r)]1;


63 if(val<=mid) return query(tree【x】.ls,opt,l,mid,val);


64 else return query(tree【x】.rs,opt,mid+1,r,val);


65 }


66 inline void bfs(){


67 queue[span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int

68 q.push(1); dep【1】=1;


69 while(q.size()){


70 int x=q.front(); q.pop();


71 for(register int i=first【x】;i;i=a【i】.next){


72 int to=a【i】.to;


73 if(dep【to】) continue;


74 dep【to】=dep【x】+1;


75 dad【to】【0】=x;


76 for(register int j=1;j<=20;++j) dad【to】【j】=dad【dad【to】【j-1】】【j-1】;


77 q.push(to);


78 }


79 }


80 }


81 inline void dfs(int x){


82 for(register int i=first【x】;i;i=a【i】.next){


83 int to=a【i】.to;


84 if(to==dad【x】【0】) continue;


85 dfs(to);


86 root【x】=merge(root【x】,root【to】,-add,add);


87 }


88 ans【x】=query(root【x】,0,-add,add,w【x】+dep【x】)


89 +query(root【x】,1,-add,add,w【x】-dep【x】);


90 }


91 inline int LCA(int x,int y){


92 if(dep【x】[span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">dep【y】) swap(x,y);


93 for(register int i=20;i>=0;--i)


94 if(dep【dad【x】【i】】>=dep【y】) x=dad【x】【i】;


95 if(x==y) return x;


96 for(register int i=20;i>=0;--i)


97 if(dad【x】【i】!=dad【y】【i】) x=dad【x】【i】, y=dad【y】【i】;


98 return dad【x】【0】;


99 }


100 signed main(){


101 scanf("%d%d",&n,&m); add=n+5;


102 for(register int i=1,x,y;i

103 for(register int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&w【i】); bfs();


104 for(register int i=1,x,y,lca;i<=m;++i){


105 scanf("%d%d",&x,&y);


106 lca=LCA(x,y);


107 insert(root【x】,0,-add,add,dep【x】,1);


108 insert(root【dad【lca】【0】】,0,-add,add,dep【x】,-1);


109 insert(root【y】,1,-add,add,dep【x】-2dep【lca】,1);


110 insert(root【lca】,1,-add,add,dep【x】-2dep【lca】,-1);


111 }


112 dfs(1);


113 for(register int i=1;i<=n;++i) printf("%d ",ans【i】);


114 }


View Code


附《雨天的尾巴》Code:(数组版)


1 #include


2 #include


3 #include


4 #include


5 #include


6 #define $ 5000010


7 using namespace std;


8 int sum【$】,self【$】,ls【$】,rs【$】,root【$】,dad【$】【30】,dadsiz,tot,first【$】,siz;


9 int dep【$】,ans【$】,m,n,gai【$】;


10 struct tree{ int to,next; }a【$*2】;


11 struct query{ int x,y,z; }qu【$】;


12 inline void swap(int &x,int &y){ int t=x; x=y; y=t; }


13 inline void add(int x,int y){


14 a【++tot】.to=y;


15 a【tot】.next=first【x】;


16 first【x】=tot;


17 a【++tot】.to=x;


18 a【tot】.next=first【y】;


19 first【y】=tot;


20 }


21 inline void bfs(int x){


22 queue[span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">int

23 q.push(x); dep【x】=1;


24 while(q.size()){


25 int xx=q.front(); q.pop();


26 for(register int i=first【xx】;i;i=a【i】.next){


27 int to=a【i】.to;


28 if(dep【to】) continue;


29 dep【to】=dep【xx】+1;


30 dad【to】【0】=xx;


<span style="color: r

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