bzoj 1095 捉迷藏(线段树)

题外话最近课程不是很紧,准备按AC率版切bz,争取一天一道题以上。然后我喜闻乐见的发现之前剩下的题基本都是数据结构>_<。蛋疼啊。。。Description给定一棵树,每个节点要么是黑色,要么是白色,能执行两个操作:把某一个点取反色,返回距离最远的黑色点对。Solution这题看起来链分治,边分治都可做,然后搜到了小岛的题解。发现了逼格更高的做法,看了曹钦翔的《数据结构的提炼与压缩》,跪烂了。。。这题用到了dfs序的性质,也就是括号序列。。

定义一种对一棵树的括号编码。这种编码方式很直观,所以,这里不给出严格的定义,用以下这棵树为例: (图片自行脑补。。。) 可以先序遍历后写成:[A[B[E][F[H][I]]][C][D[G]]] 去掉字母后的串:[[[][[][]]][][[]]] 就称为这棵树的括号编码。(这个编码本质上是由深度优先遍历得到的) 考察两个结点,如 E 和 G , 取出介于它们之间的那段括号编码 :][[][]]][][[ 把匹配的括号去掉,得到:]][[ 我们看到 2 个 ] 和 2 个 [,也就是说,在树中,从 E 向上爬 2 步,再向下走 2 步就到了 G。 注意到,题目中需要的信息只有这棵树中点与点的距离,所以,贮存编码中匹配的括号是没有意义的。 因此,对于介于两个节点间的一段括号编码 S,可以用一个二元组 (a, b) 描述它,即这段编码去掉匹配括号后有 a 个 ] 和 b 个 [。 所以,对于两个点 PQ,如果介于某两点 PQ 之间编码 S 可表示为 (a, b),PQ 之间的距离就是 a+b。 也就是说,题目只需要动态维护:max{a+b | S’(a, b) 是 S 的一个子串,且 S’ 介于两个黑点之间}, 这里 S 是整棵树的括号编码。我们把这个量记为 dis(s)。 现在,如果可以通过左边一半的统计信息和右边一半的统计信息,得到整段编码的统计,这道题就可以用熟悉的线段树解决了。 这需要下面的分析。 考虑对于两段括号编码 S1(a1, b1) 和 S2(a2, b2),如果它们连接起来形成 S(a, b)。 注意到 S1、S2 相连时又形成了 min{b, c} 对成对的括号,合并后它们会被抵消掉。(?..这里 b, c 应该分别是指 b1 和 a2。。。 所以: 当 a2 < b1 时第一段 [ 就被消完了,两段 ] 连在一起,例如: ] ] [ [ + ] ] ] [ [ = ] ] ] [ [ 当 a2 >= b1 时第二段 ] 就被消完了,两段 [ 连在一起,例如: ] ] [ [ [ + ] ] [ [ = ] ] [ [ [ (?..反了?。。。 这样,就得到了一个十分有用的结论: 当 a2 < b1 时,(a,b) = (a1-b1+a2, b2), 当 a2 >= b1 时,(a,b) = (a1, b1-a2+b2)。 由此,又得到几个简单的推论: (i) a+b = a1+b2+|a2-b1| = max{(a1-b1)+(a2+b2), (a1+b1)+(b2-a2)} (ii) a-b = a1-b1+a2-b2 (iii) b-a = b2-a2+b1-a1 由 (i) 式,可以发现,要维护 dis(s),就必须对子串维护以下四个量: right_plus:max{a+b | S’(a,b) 是 S 的一个后缀,且 S’ 紧接在一个黑点之后} right_minus:max{a-b | S’(a,b) 是 S 的一个后缀,且 S’ 紧接在一个黑点之后} left_plus:max{a+b | S’(a,b) 是 S 的一个前缀,且有一个黑点紧接在 S 之后} left_minus:max{b-a | S’(a,b) 是 S 的一个前缀,且有一个黑点紧接在 S 之后} 这样,对于 S = S1 + S2,其中 S1(a, b)、S2(c, d)、S(e, f),就有 (e, f) = b < c ? (a-b+c, d) : (a, b-c+d) dis(S) = max{dis(S1), left_minus(S2)+right_plus(S1), left_plus(S2)+right_minus(S1), dis(S2)} 那么,增加这四个参数是否就够了呢? 是的,因为: right_plus(S) = max{right_plus(S1)-c+d, right_minus(S1)+c+d, right_plus(S2)} right_minus(S) = max{right_minus(S1)+c-d, right_minus(S2)} left_plus(S) = max{left_plus(S2)-b+a, left_minus(S2)+b+a, left_plus(S1)} left_minus(S) = max{left_minus(S2)+b-a, left_minus(S1)} 这样一来,就可以用线段树处理编码串了。实际实现的时候,在编码串中加进结点标号会更方便,对于底层结点,如果对应字符是一个括号或者一个白点,那 么right_plus、right_minus、left_plus、left_minus、dis 的值就都是 -maxlongint;如果对应字符是一个黑点,那么 right_plus、right_minus、left_plus、left_minus 都是 0,dis 是 -maxlongint。 现在这个题得到圆满解决,回顾这个过程,可以发现用一个串表达整棵树的信息是关键,这一“压”使得线段树这一强大工具得以利用…

然后这个题就做完了,,太神了。。。Code;const int N = 100010, inf = 1e9;int n, q, tot, cnt, dfn[N * 3], to[N << 1], nxt[N << 1], head[N], pos[N], cc[N];struct Node {int l, r, l1, r1, l2, r2, c1, c2, dis;void init(int x) {dis = -inf;c1 = c2 = 0;(dfn[x] > 0 && !cc[dfn[x]]) l1 = r1 = l2 = r2 = 0;else l1 = r1 = l2 = r2 = -inf;}}a[N * 12];inline int read(int &t) {int f = 1;char c;while (c = getchar(), c < ‘0’ || c > ‘9’) if (c == ‘-‘) f = -1;t = c – ‘0’;while (c = getchar(), c >= ‘0’ && c <= ‘9’) t = t * 10 + c – ‘0’;t *= f;}void add(int u, int v) {to[tot] = v, nxt[tot] = head[u], head[u] = tot++;to[tot] = u, nxt[tot] = head[v], head[v] = tot++;}void dfs(int u, int fa) {dfn[++cnt] = -2;//dfn[++cnt] = u;pos[u] = cnt;for (int i = head[u], v; ~i; i = nxt[i]) {v = to[i];if (v != fa) dfs(v, u);}dfn[++cnt] = -5;//)}Node merge(Node a, Node b) {Node c;c.l = a.l, c.r = b.r;c.dis = max(a.dis, b.dis);c.dis = max(c.dis, max(a.r2 + b.l1, a.r1 + b.l2));if (b.c1 < a.c2) c.c1 = a.c1, c.c2 = a.c2 – b.c1 + b.c2;else c.c1 = a.c1 + b.c1 – a.c2, c.c2 = b.c2;c.l1 = max(a.l1, max(b.l1 + a.c1 – a.c2, b.l2 + a.c1 + a.c2));c.r1 = max(b.r1, max(a.r1 – b.c1 + b.c2, a.r2 + b.c1 + b.c2));c.l2 = max(a.l2, b.l2 + a.c2 – a.c1);c.r2 = max(b.r2, a.r2 + b.c1 – b.c2);return c;}void change(int rt, int p) {if (a[rt].l == a[rt].r) {a[rt].init(a[rt].l);return;}int mid = a[rt].l + a[rt].r >> 1;if (p <= mid) change(ls, p);else change(rs, p);a[rt] = merge(a[ls], a[rs]);}void build(int rt, int l, int r) {if (l == r) {a[rt].l = l, a[rt].r = r;a[rt].init(l);return;}int mid = l + r >> 1;build(ls, l, mid), build(rs, mid + 1, r);a[rt] = merge(a[ls], a[rs]);}int main() {memset(head, -1, sizeof(head));read(n);int now = n;for (int i = 1, x, y; i < n; ++i) {read(x), read(y);add(x, y);}dfs(1, 0);build(1, 1, cnt);read(q);while (q–) {char s[10];int x;scanf(“%s”, s);if (s[0] == ‘C’) {read(x);if (!cc[x]) –now;else ++now;cc[x] ^= 1;change(1, pos[x]);}else {if (!now) puts(“-1”);else if (now == 1) puts(“0”);else printf(“%d\n”, a[1].dis);}}return 0;}

一个人身边的位置只有这么多,

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