DSU ON TREE

Strange Memory

原题地址

当时比赛的时候，在观战席看出来了应该要用启发式合并，后来自己敲的时候想当然地使用了STL。由于不仅要记录结点的值，还要记录结点的id，所以必须定义一个结构体，但是重载结构体<时出现了许多问题。首先是set.insert()不了，后来查了博客发现重载函数必须写成这样

bool operator <(const nod& u)const
{
	return a < u.a;
}

才能insert()进去，而且set的迭代器无法直接相减（set内部存储空间并非相邻的）。用set的另一个问题是，如果我的重载函数中不比较id的话，所有a相同而id不同的对象会被认为是相同的，所以最后只能用vector来维护，代码如下：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
#define maxn 100010
#define mkp make_pair
#define inf 1e6
typedef long long ll;
const ll mod = 1e9 + 7;
const double pi = acos(-1.0);
int n, son[maxn], sz[maxn], Son, Fa, qq[maxn];
vector<int>gg[maxn];
ll ans[maxn];
struct nod
{
	ll a;
	int id;
	nod(int r, int v)
	{
		a = r;
		id = v;
	}
	bool operator <(nod u)
	{
		return a < u.a;
	}

};
vector<nod>s;
vector<nod>ww;
void addedge(int u, int v)
{
	gg[u].push_back(v);
	gg[v].push_back(u);
}

void dfs1(int x, int f)//树链剖分找重儿子
{
	sz[x] = 1;
	for (int i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		int tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		dfs1(tx, x);
		sz[x] += sz[tx];
		if (sz[tx] > sz[son[x]]) son[x] = tx;
	}
}

void add(int x, int f)
{
	int i, tx, j;
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		tx = gg[x][i];
		if (tx == Son || tx == f) continue;
		ww.push_back(nod(qq[tx], tx));
		add(tx, x);
		if (x == Fa)
		{
			for (j = 0; j < ww.size(); j++)
			{
				int opt = qq[Fa] ^ ww[j].a;
				int lt = lower_bound(s.begin(), s.end(), nod(opt, ww[j].id)) - s.begin();
				if (lt == s.size()) continue;
				while (s[lt].a == opt)
				{
					ans[x] = ans[x] + (ll)(s[lt].id ^ ww[j].id);
					++lt;
					if (lt == s.size()) break;
				}
			}
			for (j = 0; j < ww.size(); j++)
			{
				s.push_back(ww[j]);
			}
			sort(s.begin(), s.end());
			ww.clear();
		}
	}
}

void dfs2(int x, int f, bool keep)//统计
{
	int i, tx;
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		if (tx != son[x]) dfs2(tx, x, false);
	}
	if (son[x])
	{
		dfs2(son[x], x, true);
	}
	Son = son[x];
	Fa = x;
	add(x, f);
	s.push_back(nod(qq[x], x));
	sort(s.begin(), s.end());
	if (!keep) s.clear();
}

int main() 
{
    ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);
	int i, j, r, l;
	ll sum = 0;
	cin >> n;
	for (i = 1; i <= n; i++) cin >> qq[i];
	for (i = 1; i < n; i++)
	{
		cin >> l >> r;
		addedge(l, r);
	}
	dfs1(1, 0);
	dfs2(1, 0, true);
	for (i = 1; i <= n; i++) sum = sum + ans[i];
	cout << sum << endl;
    return 0;
}

个人认为这个时间复杂度时候可以被接受的，DSU ON TREE的时间复杂度本质是O(lg(N)O(处理每颗子树的时间))，那么在理想情况下，sort的复杂度lg(N),那么总体的复杂度为O(Nlg(N)^2)，但显然这个复杂度过于理想化了，最终该代码TLE在第7个测试点。
后来看了眼网上的题解，大体思路我一直是对的，但确实没想到去分解存储id的贡献值。而且之前自己的DSU ON TREE板子不够优化，一定程度上影响了思考方向。
AC代码：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
#define maxn 100010
#define mkp make_pair
#define inf 1e6
typedef long long ll;
const ll mod = 1e9 + 7;
const double pi = acos(-1.0);
int n, son[maxn], sz[maxn], Son, qq[maxn], Fa;
vector<int>gg[maxn];
ll ans[maxn];
struct nod
{
	ll a;
	int id;
	nod(int r, int v)
	{
		a = r;
		id = v;
	}
	bool operator <(const nod& u)const
	{
		return a < u.a;
	}

};
int cnt[10 * maxn][20][2];
vector<nod>ww;
void addedge(int u, int v)
{
	gg[u].push_back(v);
	gg[v].push_back(u);
}

void dfs1(int x, int f)//树链剖分找重儿子
{
	sz[x] = 1;
	for (int i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		int tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		dfs1(tx, x);
		sz[x] += sz[tx];
		if (sz[tx] > sz[son[x]]) son[x] = tx;
	}
}

void add(int x, int f)
{
	int i, tx, j, r;
	int opt = qq[Fa] ^ qq[x];
	if (opt <= 1e6)
	{
		for (j = 0; (1 << j) <= n; j++)
		{
			int ct = (1 << j);
			if (ct & x) ans[x] = ans[x] + 1ll * ct * cnt[opt][j][0];
			else ans[x] = ans[x] + 1ll * ct * cnt[opt][j][1];
		}
	}
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		add(tx, x);
	}
}

void update(int x, int f, int k)
{
	int i, j, r;
	for (r = 0; (1 << r) <= n; r++)//这里一开始写成了<=x，WA在了第3个点
	{
		int ct = (1 << r);
		if (ct & x) cnt[qq[x]][r][1] += k;
		else cnt[qq[x]][r][0] += k;
	}
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		int tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		update(tx, x, k);
	}
}

void dfs2(int x, int f, bool keep)//统计
{
	int i, tx;
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		tx = gg[x][i];
		if (tx == f) continue;
		if (tx != son[x]) dfs2(tx, x, false);
	}
	if (son[x])
	{
		dfs2(son[x], x, true);
	}
	Son = son[x];
	Fa = x;
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		int tx = gg[x][i];
		if (tx == f || tx == Son) continue;
		add(tx, x);
		update(tx, x, 1);
	}
	for (int r = 0; (1 << r) <= n; r++)
	{
		int ct = (1 << r);
		if (ct & x) cnt[qq[x]][r][1]++;
		else cnt[qq[x]][r][0]++;
	}
	if (!keep)
	{
		update(x, f, -1);
	}
}

int main() 
{
    ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);
	int i, j, r, l;
	ll sum = 0;
	cin >> n;
	for (i = 1; i <= n; i++) cin >> qq[i];
	for (i = 1; i < n; i++)
	{
		cin >> l >> r;
		addedge(l, r);
	}
	dfs1(1, 0);
	dfs2(1, 0, true);
	for (i = 1; i <= n; i++) sum = sum + ans[i];
	cout << sum << endl;
    return 0;
}

Blood Cousins

原题地址

和上题有些相似，但是这题可以直接利用dfs序来做。dfs序的一个优点在于每个点的子树是连续的，这可以解决部分DSU ON TREE的问题。如果上题统计的不是（i^j）之和而仅仅统计（i,j）对数，我认为是可以仿照本题使用dfs序做的。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
#define maxn 100010
#define mkp make_pair
#define inf 1e6
typedef long long ll;
const ll mod = 1e9 + 7;
const double pi = acos(-1.0);
int n, m;
vector<int>gg[maxn];
int dep[maxn], fa[maxn][20], lm[maxn], rm[maxn], cnt = 0, dfn[maxn], ans[maxn];
vector<int>d[maxn];

void dfs(int x, int de)
{
	int i;
	lm[x] = ++cnt;
	dep[x] = de;
	dfn[cnt] = x;
	d[de].push_back(cnt);
	for (i = 1; (1 << i) <= n; i++)
	{
		fa[x][i] = fa[fa[x][i - 1]][i - 1];
	}
	for (i = 0; i < gg[x].size(); i++)
	{
		int tx = gg[x][i];
		dfs(tx, de + 1);
	}
	rm[x] = cnt;
}

int solve(int x, int p)
{
	int i, tx = x;
	for (i = 0; (1 << i) <= n; i++)
	{
		int ct = (1 << i);
		if (ct & p)
		{
			tx = fa[tx][i];
		}
	}
	int deep = dep[x];
	int lb = lower_bound(d[deep].begin(), d[deep].end(), lm[tx]) - d[deep].begin();
	int rb = upper_bound(d[deep].begin(), d[deep].end(), rm[tx]) - d[deep].begin();
	return rb - lb;
}

int main() 
{
    ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);
	int i, j, r, l;
	cin >> n;
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		cin >> fa[i][0];
		gg[fa[i][0]].push_back(i);
	}
	dfs(0, 0);
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		if (d[i].size() == 0) break;
		sort(d[i].begin(), d[i].end());
	}
	cin >> m;
	for (i = 1; i <= m; i++)
	{
		cin >> r >> l;
		if (l >= dep[r])
		{
			ans[i] = 0;
			continue;
		}
		ans[i] = solve(r, l) - 1;
	}
	for (i = 1; i < m; i++) cout << ans[i] << ' ';
	cout << ans[m] << endl;
    return 0;
}