bzoj 1969: [Ahoi2005]LANE 航线规划(树链剖分+线段树+最小生成树)

1969: [Ahoi2005]LANE 航线规划

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Description

对Samuel星球的探险已经取得了非常巨大的成就,于是科学家们将目光投向了Samuel星球所在的星系——一个巨大的由千百万星球构成的Samuel星系。 星际空间站的Samuel II巨型计算机经过长期探测,已经锁定了Samuel星系中许多星球的空间坐标,并对这些星球从1开始编号1、2、3……。 一些先遣飞船已经出发,在星球之间开辟探险航线。 探险航线是双向的,例如从1号星球到3号星球开辟探险航线,那么从3号星球到1号星球也可以使用这条航线。 例如下图所示:   在5个星球之间,有5条探险航线。 A、B两星球之间,如果某条航线不存在,就无法从A星球抵达B星球,我们则称这条航线为关键航线。 显然上图中,1号与5号星球之间的关键航线有1条:即为4-5航线。 然而,在宇宙中一些未知的磁暴和行星的冲撞,使得已有的某些航线被破坏,随着越来越多的航线被破坏,探险飞船又不能及时回复这些航线,可见两个星球之间的关键航线会越来越多。 假设在上图中,航线4-2(从4号星球到2号星球)被破坏。此时,1号与5号星球之间的关键航线就有3条:1-3,3-4,4-5。 小联的任务是,不断关注航线被破坏的情况,并随时给出两个星球之间的关键航线数目。现在请你帮助完成。

Input

第一行有两个整数N,M。表示有N个星球(1< N < 30000),初始时已经有M条航线(1 < M < 100000)。随后有M行,每行有两个不相同的整数A、B表示在星球A与B之间存在一条航线。接下来每行有三个整数C、A、B。C为1表示询问当前星球A和星球B之间有多少条关键航线;C为0表示在星球A和星球B之间的航线被破坏,当后面再遇到C为1的情况时,表示询问航线被破坏后,关键路径的情况,且航线破坏后不可恢复; C为-1表示输入文件结束,这时该行没有A,B的值。被破坏的航线数目与询问的次数总和不超过40000。

Output

对每个C为1的询问,输出一行一个整数表示关键航线数目。 注意:我们保证无论航线如何被破坏,任意时刻任意两个星球都能够相互到达。在整个数据中,任意两个星球之间最多只可能存在一条直接的航线。

Sample Input

5 5
1 2
1 3
3 4
4 5
4 2
1 1 5
0 4 2
1 5 1
-1

Sample Output

1
3

HINT

Source

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题解:树链剖分+线段树+最小生成树

除去所有会被破坏的边,在剩下的边中建立最小生成树。

将树中的边权下放为点权,所有边权为1。然后将所有既不在树中也不是被破坏的边,连接的两个点的路径上的权全部改为0,因为如果形成环就一定不可能是关键路径。

然后我们将离线后的操作反序处理,将所有的破坏变成连边,查询两个点的关键路径,就是查询路径上边权为1的边的数量。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define N 30003
#define pa pair
using namespace std;
int n,m;
int point[N*2],next[N*2],v[N*2],tot,sz,cnt,ans[N];
int belong[N],pos[N],fa[N],size[N],son[N],bc[N],deep[N];
int tr[N*4],delta[N*4];
struct data
{
	int x,y,opt;
	int pd;
}a[N*10],q[N*2];
map mp;
int find(int x)
{
	if (bc[x]==x) return x;
	bc[x]=find(bc[x]);
	return bc[x];
}
void add(int x,int y)
{
	//cout<mid) qjchange(now<<1|1,mid+1,r,ll,rr);
	update(now);
}
int qjsum(int now,int l,int r,int ll,int rr)
{
	if (ll<=l&&r<=rr) return tr[now];
	int mid=(l+r)/2;
	pushdown(now);
	int ans=0;
	if (ll<=mid) ans+=qjsum(now<<1,l,mid,ll,rr);
	if (rr>mid) ans+=qjsum(now<<1|1,mid+1,r,ll,rr);
	return ans;
}
int solve1(int x,int y)
{
    int ans=0;	
	while (belong[x]!=belong[y])
	{
		if (deep[belong[x]]deep[y])  swap(x,y);
	if (pos[x]+1<=pos[y])
	 ans+=qjsum(1,1,n,pos[x]+1,pos[y]);
	return ans;
}
void solve(int x,int y)
{
	while(belong[x]!=belong[y])
	 {
	 	if (deep[belong[x]]deep[y]) swap(x,y);
	if (pos[x]+1<=pos[y])
	 qjchange(1,1,n,pos[x]+1,pos[y]);
}
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for (int i=1;i<=m;i++)
	{
	 scanf("%d%d",&a[i].x,&a[i].y);
	 if (a[i].x>a[i].y) swap(a[i].x,a[i].y);
    }
	while (true)
	{
		int k; scanf("%d",&k);
		if (k==-1) break;
		cnt++; scanf("%d%d",&q[cnt].x,&q[cnt].y);
		if (q[cnt].x>q[cnt].y) swap(q[cnt].x,q[cnt].y);
		q[cnt].opt=k;
		if (k==0) mp[make_pair(q[cnt].x,q[cnt].y)]=1;
	}
	for (int i=1;i<=n;i++) bc[i]=i;
	int t=0;
    for (int i=1;i<=m;i++)
     if (!mp[make_pair(a[i].x,a[i].y)]){
     	int r1=find(a[i].x); int r2=find(a[i].y);
     	if (r1!=r2)
     	 {
     	 	bc[r2]=r1; a[i].pd=1;
     	 	add(a[i].x,a[i].y);
     	 	t++;
		  }
		if (t==n-1) break;
	 }
	deep[1]=1;
	build(1,0); dfs(1,1); 
	buildtree(1,1,n);
	for (int i=1;i<=m;i++)
	 if (!a[i].pd&&!mp[make_pair(a[i].x,a[i].y)])
	  solve(a[i].x,a[i].y); 
	for (int i=cnt;i>=1;i--)
	 {
	 	if(q[i].opt!=1)  solve(q[i].x,q[i].y);
	 	else
	 	 ans[i]=solve1(q[i].x,q[i].y);
	 }
	for (int i=1;i<=cnt;i++)
	 if (q[i].opt==1)
	  printf("%d\n",ans[i]);
	return 0;
}



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