yzoj P2371 爬山 题解

背景

其实 Kano 曾经到过由乃⼭,当然这名字⼀看⼭主就是 Yuno 嘛。当年 Kano 看见了由乃⼭,内⼼突然涌出了⼀股杜甫会当凌绝顶,⼀览众⼭⼩的 豪⽓,于是毅然决定登⼭。但是 Kano 总是习惯性乱丢垃圾,增重环卫⼯⼈ 的负担,Yuno 并不想让 Kano 登⼭,于是她果断在⼭上设置了结界……

题意

Yuno 为了⽅便登⼭者,在⼭上造了 N 个营地,编号从 0 开始。当结界发动时,每当第 $ i(> 0) $ 号营地内有⼈,那么他将被传送到第 $ A_i (< i) $ 号营 地,如此循环,所以显然最后只会被传送到第 0 号营地。

但 Kano 并不知晓结界的情况。他登⼭的⽅法是这样的:⾸先分⾝出⼀个编号为$ D_i $ 的 Kano,然后将其⽤投⽯机抛掷到营地 $ G_i $ 。Kano 总共做了 M 次这样的登⼭操作,但每次抛出去的 Kano 都被传送回了营地 0,所以 Kano 只好放弃了。

但是 Kano 在思考⼀个问题,到底每个营地被多少只编号不同的 Kano 经过过?

输入

第⼀⾏两个整数 $ N,M,$ 表⽰⼭的营地数和登⼭次数。

接下来 $ N − 1 $ ⾏,每⾏⼀个数,第 $ i $ ⾏为 $ A_i $ ,表⽰营地 i 将会传向营 地 $ A_i $ 。

接下来 $ M $ ⾏,每⾏两个数 $ G_i ,D_i $ 。

输出

共 $ N $ ⾏,每⾏表⽰营地 $ i $ 有多少不同编号的 Kano 曾经通过。

数据范围

$ N,M<=10^5, max(D_i) <=10^9 $

看完题考场临时打的暴力,才10分,同机房的大佬暴力90分。。。我菜爆惹

解析

算法一

开一个数组 $ a[i, j] \(表示第\) i $个点的第 $ j \(种标记是否被打过,每次询问可以\) O(total) \(回答,其中\) total $是标记数。

或使用一个计数器,每次有某个 $ a[i, j] $ 从 $ False $ 变 $ True $ 则 $ i $的计数器加1,询问可以做到O(1)。

每次修改暴力打标记。明显的,如果 $ max(D_i) $ 大于 $ M \(,则可以通过离散把数量级下降到\) M $。

时间复杂度$ O(NM)$,空间复杂度 $ O(Nmax(D_i)) $

算法二

由于每次修改影响到的仅是修改点的祖先,可以换一种储存方式,直接把标记打到点上。每次询问一个点只需要查询该点为根的子树下有多少不同的标记。

这样可以使用DFS序,对每种标记开一个树状数组,对每个标记,查询该子树下是否有标记

时间复杂度 $ O(M log(N)+N max(D_i)log(N)) $,空间复杂度 $ O(N max(D_i)) $

算法三

发现算法二没有必要使用树状数组维护,只需要每种标记分开处理,处理只需要简单地遍历整棵树

时间复杂度 $ O(N max(D_i)) $ , 空间复杂度 $ O(N)$.

算法四

首先我们仅考虑只有一种标记的情况,如果仅有一种标记,那么我们可以把被打标记的点进行+1操作,那么如果最后,一个点的子树和大于 $ 1 $,该点就是有标记的。

但是这样处理不了多种标记的数量,所以要把多余的 $ +1 $ 标记减去,而多余的 $ +1 $ 标记的形成是两个操作拥有公共祖先,所以在两个操作点的 $ LCA $ 处打上一个 $ -1 $ 标记就可避免多加的情况,原来的两个操作也就变成了一个操作了,可以证明-1标记只会打 $ M $ 个。

如此就可以拓展到多种标记,⽽标记数就是该点的⼦树权值和。为了方便打 $ -1 $ 标记,我们可以交换操作顺序,把同⼀种标记的⼀起做,而 $ -1 $ 标记所打的点就是这些相同标记的操作点按 $ DFS $ 序排序之后相邻两点的 $ LCA $ 。
时间复杂度为 $ O(MlogN + N + MlogM) $

ac代码

传送到哪个点便与它建一条边,将其作为父节点,显然 $ 0 $ 为根节点,于是我们只要对分身从小到大进行排序($ D_i $为第一关键字, $ dfs $ 序为第二关键字),每次枚举 $ D_i $ 相同 $ G_i $ 不同的相邻点对其 $ lca $ 打上 $ -1 $ 标记,其余打上 $ +1 $ 标记,最后跑一遍 $ dfs $ 将每个点的子树的值统计起来就是答案。

#include
using namespace std;
const int size=200010;
struct node{
    int g;//地点
    int d;//编号
}b[size];
int f[size][20],d[size],book[size],st[size],a[size],times;
int ver[2*size],v[size],Next[2*size],head[size];
int m,n,tot,t,ans;
int x,y,z;
queue q;
void add(int x,int y){//建树 
    ver[++tot]=y;Next[tot]=head[x];head[x]=tot;
}
void dfs(int x){//确定dfs序 
    v[x]=1;
    st[x]=++times;
    for(int i=head[x];i;i=Next[i]){
        int y=ver[i];
        if(v[y]) continue;
        dfs(y);
    }
}
void bfs(){//lca的预处理 
    q.push(0);d[0]=1;
    while(q.size()){
        int x=q.front();q.pop();
        for(int i=head[x];i;i=Next[i]){
            int y=ver[i];
            if(d[y]) continue;
            d[y]=d[x]+1;
            f[y][0]=x;
            for(int j=1;j<=t;++j){
                f[y][j]=f[f[y][j-1]][j-1];
            }
            q.push(y);
        }
    }
}
bool cmp(node a,node b){//排序 
    if(a.d==b.d) return st[a.g]d[y]) swap(x,y);
    for(int i=t;i>=0;--i){
        if(d[f[y][i]]>=d[x]){
            y=f[y][i];
        } 
    }
    if(x==y) return x;
    for(int i=t;i>=0;--i){
        if(f[x][i]!=f[y][i]){
            x=f[x][i];
            y=f[y][i];
        }
    }
    return f[x][0];
}
void find(int x){//计算答案
    v[x]=1;
    for(int i=head[x];i;i=Next[i]){
        int y=ver[i];
        if(v[y]) continue;
        find(y);
        book[x]+=book[y];
    }
}
int main(){
    scanf("%d %d",&n,&m);
    t=((int)(log(n)/log(2)))+1;
    for(int i=1;i

同机房一位大佬的ac代码(暴力优化跑过!)

#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int n,m,arr[100010],ans[100010],sum[100010],tmp;
int pd[100010];
struct dat{
    int d,g;
};
dat mov[100010];
bool cmp(dat a,dat b){
    if(a.d!=b.d) return a.db.g;
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    --n;
    for(int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&arr[i]);
    for(int i=1;i<=m;++i) scanf("%d",&mov[i].g),scanf("%d",&mov[i].d);
    sort(mov+1,mov+1+m,cmp);
    ++m;
    for(register int i=1;i<=m;++i){
        if(mov[i].d!=mov[i-1].d){
            if(mov[i].d!=mov[i+1].d){
                sum[mov[i].g]++;
                continue;
            }
            ++ans[0];
        }
        tmp=mov[i].g;
        while(tmp){
            if(pd[tmp]==mov[i].d) break;
            pd[tmp]=mov[i].d;
            ++ans[tmp];
            tmp=arr[tmp];
        }
    }
    --ans[0];
    for(int i=n;i>=1;--i){
        sum[arr[i]]+=sum[i];
        ans[i]+=sum[i];
    }
    ans[0]+=sum[0];
    for(int i=0;i<=n;++i) printf("%d\n",ans[i]);
    return 0;
}

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