【HDU】4987 Little Devil I 树链剖分

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题目分析：树链剖分可以写诶！

首先毋庸置疑，树链剖分先~

接下来我们给线段树两个标记flip以及mark。

flip：该树上路径被翻转的情况，用布尔值表示。

mark：该路径周围的路径被翻转的情况，用布尔值表示。

定义查询的时候，对于一个条轻边，我们看他自己被翻转的次数以及深度较浅的端点（父亲）标记的次数，相加为奇数则该边为黑边。

每次我们进行操作一时，直接更新所有路径上的边即可。

进行操作二时，标记路径上所有点，因为一条边看的是自己翻转次数以及父亲节点翻转次数，所以这条路径上的轻边是在这次操作中不应该翻转的，我们就应该把这条边直接翻转来抵消父亲节点上mark标记的改变对他的影响。而对于mark标记影响的重边我们直接翻转！这样在以后查询的时候，如果是一条重链区间我们就可以很轻松的返回结果。还有就是如果这条路径的最高点上方还有一条边，直接翻转那条边。

操作三，也就是查询，对于一条重链，我们直接返回sum即可，重点是轻边，由于我们上面的操作，轻边的黑白是与本身的翻转次数以及父亲的标记次数有关的，我们拉出来特别处理。其他的就没什么了。

昨天晚上+今天早上想这道题老是会睡着。。。。真是不容易。。。

代码如下：

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std ;

typedef long long LL ;

#define travel( e , H , u ) for ( Edge* e = H[u] ; e ; e = e -> next )
#define rep( i , a , b ) for ( int i = ( a ) ; i <  ( b ) ; ++ i )
#define rev( i , a , b ) for ( int i = ( a ) ; i >= ( b ) ; -- i )
#define FOR( i , a , b ) for ( int i = ( a ) ; i <= ( b ) ; ++ i )
#define clr( a , x ) memset ( a , x , sizeof a )
#define cpy( a , x ) memcpy ( a , x , sizeof a )
#define ls ( o << 1 )
#define rs ( o << 1 | 1 )
#define lson ls , l , m
#define rson rs , m + 1 , r
#define rt o , l , r
#define root 1 , 1 , n
#define mid ( ( l + r ) >> 1 )

const int MAXN = 100005 ;
const int MAXE = 200005 ;

struct Edge {
	int v ;
	Edge* next ;
} E[MAXE] , *H[MAXN] , *edge ;

bool mark[MAXN << 2] ;
bool flip[MAXN << 2] ;
int sum[MAXN << 2] ;
int siz[MAXN] ;
int pos[MAXN] ;
int pre[MAXN] ;
int top[MAXN] ;
int dep[MAXN] ;
int son[MAXN] ;
int val[MAXN] ;
int tree_idx ;
int n , q ;

void clear () {
	clr ( mark , 0 ) ;
	clr ( flip , 0 ) ;
	clr ( sum , 0 ) ;
	clr ( H , 0 ) ;
	tree_idx = 0 ;
	siz[0] = 0 ;
	dep[0] = 0 ;
	edge = E ;
}

void addedge ( int u , int v ) {
	edge -> v = v ;
	edge -> next = H[u] ;
	H[u] = edge ++ ;
}

void dfs ( int u ) {
	siz[u] = 1 ;
	son[u] = 0 ;
	travel ( e , H , u ) {
		int v = e -> v ;
		if ( v != pre[u] ) {
			pre[v] = u ;
			dep[v] = dep[u] + 1 ;
			dfs ( v ) ;
			siz[u] += siz[v] ;
			if ( siz[v] > siz[son[u]] ) son[u] = v ;
		}
	}
}

void rewrite ( int u , int top_element ) {
	top[u] = top_element ;
	pos[u] = ++ tree_idx ;
	if ( son[u] ) rewrite ( son[u] , top_element ) ;
	travel ( e , H , u ) {
		int v = e -> v ;
		if ( v != son[u] && v != pre[u] ) {
			rewrite ( v , v ) ;
		}
	}
}

void pushup ( int o ) {
	sum[o] = sum[ls] + sum[rs] ;
}

void pushdown ( int o , int l , int r ) {
	if ( flip[o] ) {
		int m = mid ;
		flip[ls] ^= 1 ;
		flip[rs] ^= 1 ;
		sum[ls] = m - l + 1 - sum[ls] ;
		sum[rs] = r - m - sum[rs] ;
		flip[o] = 0 ;
	}
	if ( mark[o] ) {
		mark[ls] ^= 1 ;
		mark[rs] ^= 1 ;
		mark[o] = 0 ;
	}
}

void Flip ( int L , int R , int o , int l , int r ) {
	if ( L <= l && r <= R ) {
		flip[o] ^= 1 ;
		sum[o] = r - l + 1 - sum[o] ;
		return ;
	}
	int m = mid ;
	pushdown ( rt ) ;
	if ( L <= m ) Flip ( L , R , lson ) ;
	if ( m <  R ) Flip ( L , R , rson ) ;
	pushup ( o ) ;
}

void Mark ( int L , int R , int o , int l , int r ) {
	if ( L <= l && r <= R ) {
		mark[o] ^= 1 ;
		return ;
	}
	int m = mid ;
	pushdown ( rt ) ;
	if ( L <= m ) Mark ( L , R , lson ) ;
	if ( m <  R ) Mark ( L , R , rson ) ;
	pushup ( o ) ;
}

int query ( int L , int R , int o , int l , int r ) {
	if ( L <= l && r <= R ) return sum[o] ;
	int m = mid ;
	pushdown ( rt ) ;
	if ( R <= m ) return query ( L , R , lson ) ;
	if ( m <  L ) return query ( L , R , rson ) ;
	return query ( L , R , lson ) + query ( L , R , rson ) ;
}

bool Query_Mark_On_Parent ( int pos , int o , int l , int r ) {
	if ( l == r ) return mark[o] ;
	int m = mid ;
	pushdown ( rt ) ;
	if ( pos <= m ) return Query_Mark_On_Parent ( pos , lson ) ;
	else            return Query_Mark_On_Parent ( pos , rson ) ;
}

void Reverse_Path ( int x , int y ) {
	while ( top[x] != top[y] ) {
		if ( dep[top[x]] < dep[top[y]] ) swap ( x , y ) ;
		Flip ( pos[top[x]] , pos[x] , root ) ;
		x = pre[top[x]] ;
	}
	if ( x == y ) return ;
	if ( dep[x] > dep[y] ) swap ( x , y ) ;
	Flip ( pos[x] + 1 , pos[y] , root ) ;
}

void Reverse_Adjacent_Path ( int x , int y ) {
	while ( top[x] != top[y] ) {
		if ( dep[top[x]] < dep[top[y]] ) swap ( x , y ) ;
		Mark ( pos[top[x]] , pos[x] , root ) ;
		//以下两条是为消去Mark的影响
		if ( son[x] ) Flip ( pos[x] + 1 , pos[x] + 1 , root ) ;
		Flip ( pos[top[x]] , pos[top[x]] , root ) ;
		x = pre[top[x]] ;
	}
	if ( dep[x] > dep[y] ) swap ( x , y ) ;
	Mark ( pos[x] , pos[y] , root ) ;
	if ( pre[x] ) Flip ( pos[x] , pos[x] , root ) ;//Flip替代子节点mark的影响
	if ( son[y] ) Flip ( pos[y] + 1 , pos[y] + 1 , root ) ;//Flip消除父节点mark的影响
}

int Query_Sum ( int x , int y , int res = 0 ) {
	while ( top[x] != top[y] ) {
		if ( dep[top[x]] < dep[top[y]] ) swap ( x , y ) ;
		if ( top[x] != x ) res += query ( pos[top[x]] + 1 , pos[x] , root ) ;
		res += query ( pos[top[x]] , pos[top[x]] , root ) ^ Query_Mark_On_Parent ( pos[pre[top[x]]] , root ) ;
		x = pre[top[x]] ;
	}
	if ( x == y ) return res ;
	if ( dep[x] > dep[y] ) swap ( x , y ) ;
	res += query ( pos[x] + 1 , pos[y] , root ) ;
	return res ;
}

void solve () {
	int x , y , op ;
	clear () ;
	scanf ( "%d" , &n ) ;
	rep ( i , 1 , n ) {
		scanf ( "%d%d" , &x , &y ) ;
		addedge ( x , y ) ;
		addedge ( y , x ) ;
	}
	dfs ( 1 ) ;
	rewrite ( 1 , 1 ) ;
	scanf ( "%d" , &q ) ;
	while ( q -- ) {
		scanf ( "%d%d%d" , &op , &x , &y ) ;
		if ( op == 1 ) Reverse_Path ( x , y ) ;
		if ( op == 2 ) Reverse_Adjacent_Path ( x , y ) ;
		if ( op == 3 ) printf ( "%d\n" , Query_Sum ( x , y ) ) ;
	}
}

int main () {
	int T ;
	scanf ( "%d" , &T ) ;
	while ( T -- ) solve () ;
	return 0 ;
}