HDU4776 Ants(Trie && xor)

之前mark下来的一道题,今天填一下坑。

题意是这样子的。给你一棵边上有权的树。然后有树上两点(u,v)的路径有n*(n-1)条,路径(u,v)的权值是边权的xor. 然后下面有m个询问,询问你n*(n-1)条路径中的第k大是多少。(k<=200000)

首先树路径的xor是一个很经典的问题,首先求出所有点i到根路径的xor值val[i]。然后我们就可以发现val[u]^val[v]就是u,v路径的xor值。

然后第二个很经典的地方就是最大xor.给你一个数组,要你求数组里面xor最大的一对数。方法是根据二进制的最高位到最低位插到一棵Trie树上,然后每次询问和x xor起来最大的,就从最高位贪心地去匹配,譬如最高位是1我们就可以去匹配0。

本题的突破口在于k<=200000, 因为k小,所以我们完全可以把所有的k求出来,把询问离线一下就好了。

现在关键是我们怎么能够顺次得到第k大的呢? 方法其实很简单,首先我们对每个权值在Trie树上求出和它最大的那个,压入一个优先队列里面。然后很显然第一大的必然是优先队列的队首,然后优先队列队首的元素弹出来,这个元素里需要保存的是它是第i个结点的第k大,然后我们再把第i个结点的k+1大压入(当k达到n-1就不压了)。然后问题转化为对于一个数x,求它能匹配到的第k大,做法也很简单,Trie树上存向0走和向1走的点的个数各有多少个,如果匹配到1的时候的结点树>=k,就往匹配到1的方向走,否则就往0走,然后对应的k减去相应的值。

坑的话有两个吧,一是注意ll,二是当n=1的时候优先队列不用初始化,因为这样会把n=1当成有解的。

#pragma warning(disable:4996)

#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")

#include <iostream>

#include <cstring>

#include <string>

#include <algorithm>

#include <vector>

#include <queue>

#include <cstdio>

using namespace std;



#define ll long long

#define maxn 150000

#define MAXCHAR 61



struct Edge

{

	int v; ll w;

	Edge(int _v, ll _w) :v(_v), w(_w){}

	Edge(){}

};



vector<Edge> G[maxn];

ll val[maxn];

int n, m;



void dfs(int u, int fa,ll vv)

{

	val[u] = vv;

	for (int i = 0; i < G[u].size(); i++){

		int v = G[u][i].v;

		ll w = G[u][i].w;

		if (v == fa) continue;

		dfs(v, u, vv^w);

	}

}



struct Trie

{

	Trie *go[2];

	int num[2];

	void init(){

		memset(go, 0, sizeof(go));

		memset(num, 0, sizeof(num));

	}

}*root,pool[maxn*65];

int tot;



void insert(ll x)

{

	Trie *p = root;

	for (int i = MAXCHAR; i >= 0; i--){

		int ind = (x >> i) & 1;

		p->num[ind]++;

		if (p->go[ind] != NULL) {

			p = p->go[ind];

		}

		else{

			pool[tot].init();

			p->go[ind] = &pool[tot++];

			p = p->go[ind];

		}

	}

}



ll get(ll x, int k)

{

	Trie *p = root; int kk = k; ll ret = 0;

	for (int i = MAXCHAR; i >= 0; i--){

		int ind = (x >> i) & 1;

		if (p->num[ind ^ 1] >= kk){

			ret += (1LL << i);

			p = p->go[ind ^ 1];

		}

		else{

			kk -= p->num[ind ^ 1];

			p = p->go[ind];

		}

	}

	return ret;

}



struct Query

{

	int k, id;

	bool operator < (const Query &b) const{

		return k < b.k;

	}

}q[maxn];



struct Node

{

	int t, k;

	ll val;

	Node(int _t, int _k, ll _val) :t(_t), k(_k), val(_val){}

	Node(){}

	bool operator < (const Node &b) const{

		return val < b.val;

	}

};



ll ans[maxn];

priority_queue<Node> que;



int main()

{

	while (cin >> n && n)

	{

		int ui, vi; ll wi;

		for (int i = 0; i <= n; i++) G[i].clear();

		for (int i = 0; i < n-1; i++){

			scanf("%d%d%I64d", &ui, &vi, &wi);

			G[ui].push_back(Edge(vi, wi));

			G[vi].push_back(Edge(ui, wi));

		}

		dfs(1, -1, 0);

		tot = 0; root = &pool[tot++]; root->init();

		for (int i = 1; i <= n; i++){

			insert(val[i]);

		}

		scanf("%d", &m);

		for (int i = 0; i < m; i++){

			scanf("%d", &q[i].k);

			q[i].id = i;

		}

		sort(q, q + m);

		while (!que.empty()) que.pop();

		for (int i = 1; i <= n&&n!=1; i++){

			que.push(Node(i, 1, get(val[i], 1)));

		}

		int cur = 0; int idx = 1;

		while (!que.empty() && cur < m){

			Node node = que.top(); que.pop();

			if (idx== q[cur].k){

				ans[q[cur].id] = node.val;

				cur++; idx++;

			}

			else{

				idx++;

			}

			if (node.k < n-1){

				que.push(Node(node.t, node.k + 1, get(val[node.t], node.k + 1)));

			}

		}

		for (int i = cur; i < m; i++){

			ans[q[i].id] = -1;

		}

		for (int i = 0; i < m; i++){

			printf("%I64d\n", ans[i]);

		}

	}

	return 0;

}

 

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