3786: 星系探索
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Description
物理学家小C的研究正遇到某个瓶颈。
他正在研究的是一个星系,这个星系中有n个星球,其中有一个主星球(方便起见我们默认其为1号星球),其余的所有星球均有且仅有一个依赖星球。主星球没有依赖星球。
我们定义依赖关系如下:若星球a的依赖星球是b,则有星球a依赖星球b.此外,依赖关系具有传递性,即若星球a依赖星球b,星球b依赖星球c,则有星球a依赖星球c.
对于这个神秘的星系中,小C初步探究了它的性质,发现星球之间的依赖关系是无环的。并且从星球a出发只能直接到达它的依赖星球b.
每个星球i都有一个能量系数wi.小C想进行若干次实验,第i次实验,他将从飞船上向星球di发射一个初始能量为0的能量收集器,能量收集器会从星球di开始前往主星球,并收集沿途每个星球的部分能量,收集能量的多少等于这个星球的能量系数。
但是星系的构成并不是一成不变的,某些时刻,星系可能由于某些复杂的原因发生变化。
有些时刻,某个星球能量激发,将使得所有依赖于它的星球以及他自己的能量系数均增加一个定值。还有可能在某些时刻,某个星球的依赖星球会发生变化,但变化后依然满足依赖关系是无环的。
现在小C已经测定了时刻0时每个星球的能量系数,以及每个星球(除了主星球之外)的依赖星球。接下来的m个时刻,每个时刻都会发生一些事件。其中小C可能会进行若干次实验,对于他的每一次实验,请你告诉他这一次实验能量收集器的最终能量是多少。
Input
第一行一个整数n,表示星系的星球数。
接下来n-1行每行一个整数,分别表示星球2-n的依赖星球编号。
接下来一行n个整数,表示每个星球在时刻0时的初始能量系数wi.
接下来一行一个整数m,表示事件的总数。
事件分为以下三种类型。
(1)"Q di"表示小C要开始一次实验,收集器的初始位置在星球di.
(2)"C xi yi"表示星球xi的依赖星球变为了星球yi.
(3)"F pi qi"表示星球pi能量激发,常数为qi.
Output
对于每一个事件类型为Q的事件,输出一行一个整数,表示此次实验的收集器最终能量。
Sample Input
3
1
1
4 5 7
5
Q 2
F 1 3
Q 2
C 2 3
Q 2
Sample Output
9
15
25
HINT
n<=100000,m<=300000,1<di,xi<=n,wi,qi<=100000.保证操作合法。
Source
首先我们用DFS序记录每个点进入和退出的时间,这样就将树上的操作转变为区间操作。
我们假设进入的时候权值为正,退出的时候权值为负,那么每个点到根节点的权值和就等于前缀和。
然后问题转化为区间修改、区间查询、区间移动,用splay来解决。之后就是各种各样splay的操作了。。。
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define F(i,j,n) for(int i=j;i<=n;i++)
#define D(i,j,n) for(int i=j;i>=n;i--)
#define ll long long
#define maxn 200100
#define inf 1000000000
using namespace std;
int n,q,rt,top,cnt,tot;
int a[maxn],sta[maxn],head[maxn],fa[maxn],w[maxn],v[maxn],tag[maxn];
int c[maxn][2],t[maxn][2],s[maxn][2];
ll sum[maxn];
struct edge_type
{
int next,to;
}e[maxn];
inline int read()
{
int x=0,f=1;char ch=getchar();
while (ch<'0'||ch>'9'){if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
while (ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
return x*f;
}
inline void add_edge(int x,int y)
{
e[++cnt]=(edge_type){head[x],y};head[x]=cnt;
}
inline void dfs(int x)
{
v[t[x][0]=++tot]=a[x];w[tot]=1;
for(int i=head[x];i;i=e[i].next) if (!t[e[i].to][0]) dfs(e[i].to);
v[t[x][1]=++tot]=-a[x];w[tot]=-1;
}
inline void pushup(int x)
{
if (!x) return;
int l=c[x][0],r=c[x][1];
s[x][0]=s[l][0]+s[r][0]+(w[x]==1);
s[x][1]=s[l][1]+s[r][1]+(w[x]==-1);
sum[x]=sum[l]+sum[r]+(ll)v[x];
}
inline void update(int x,ll z)
{
if (!x) return;
sum[x]+=(ll)(s[x][0]-s[x][1])*z;
v[x]+=w[x]*z;
tag[x]+=z;
}
inline void pushdown(int x)
{
if (!x) return;
if (!tag[x]) return;
update(c[x][0],tag[x]);
update(c[x][1],tag[x]);
tag[x]=0;
}
inline void rotate(int x,int &k)
{
int y=fa[x],z=fa[y],l=c[y][1]==x,r=l^1;
if (y!=k) c[z][c[z][1]==y]=x;else k=x;
fa[x]=z;fa[y]=x;fa[c[x][r]]=y;
c[y][l]=c[x][r];c[x][r]=y;
pushup(y);pushup(x);
}
inline void splay(int x,int &k)
{
for(int i=x;i;i=fa[i]) sta[++top]=i;
while (top) pushdown(sta[top--]);
while (x!=k)
{
int y=fa[x],z=fa[y];
if (y!=k)
{
if (c[z][0]==y^c[y][0]==x) rotate(x,k);
else rotate(y,k);
}
rotate(x,k);
}
}
inline int findmin(int x)
{
while (c[x][0]) x=c[x][0];
return x;
}
inline int findmax(int x)
{
while (c[x][1]) x=c[x][1];
return x;
}
inline void split(int x,int y)
{
splay(x,rt);
int t1=findmax(c[x][0]);
splay(y,rt);
int t2=findmin(c[y][1]);
splay(t1,rt);
splay(t2,c[t1][1]);
}
inline void build(int l,int r,int f)
{
if (l>r) return;
int x=(l+r)>>1;
fa[x]=f;c[f][x>f]=x;
if (l==r){sum[x]=v[x];s[x][0]=w[x]==1;s[x][1]=1-s[x][0];return;}
build(l,x-1,x);build(x+1,r,x);
pushup(x);
}
int main()
{
n=read();
F(i,2,n){int x=read();add_edge(x,i);}
F(i,1,n) a[i]=read();
tot=1;dfs(1);
build(1,2*n+2,0);
rt=n+1;
q=read();
while (q--)
{
char ch=getchar();
while (ch<'A'||ch>'Z') ch=getchar();
if (ch=='Q')
{
int x=read();
splay(t[1][0],rt);splay(t[x][0],c[rt][1]);
printf("%lld\n",sum[c[c[rt][1]][0]]+(ll)v[rt]+(ll)v[c[rt][1]]);
}
else if (ch=='F')
{
int x=read(),y=read(),z;
splay(t[x][0],rt);splay(t[x][1],c[rt][1]);
z=c[rt][1];
v[rt]+=w[rt]*y;v[z]+=w[z]*y;
update(c[z][0],y);
pushup(z);pushup(rt);
}
else
{
int x=read(),y=read(),z,tmp;
split(t[x][0],t[x][1]);
z=c[rt][1];tmp=c[z][0];c[z][0]=0;
pushup(z);pushup(rt);
splay(t[y][0],rt);
splay(findmin(c[rt][1]),c[rt][1]);
z=c[rt][1];c[z][0]=tmp;fa[tmp]=z;
pushup(z);pushup(rt);
}
}
return 0;
}