首页 > 其他分享 >abc359_G Sum of Tree Distance 题解

abc359_G Sum of Tree Distance 题解

时间:2024-06-22 22:01:21浏览次数:23  
标签:nxt curr Distance int 题解 Sum const include void

题目链接:Atcoder 或者 洛谷

先考虑暴力,显然是枚举整棵树的路径,这个枚举复杂度显示是 \(O(n^2)\),还不考虑计算 \(f(i,j)\),考虑使用点分治优化枚举复杂度:\(O(n\log{n})\)。

接下来考虑如何计算每条路径的 \(f(i,j)\) ,注意到 \(f(i,j)\):

当且仅当 \(a[i]=a[j]\) 时,答案加上 \(dis(i,j)\),那么显然我们至少要维护一个与权值有关的桶信息。

接下来从点分治的角度思考:

  1. 对于拼链,我们选取其他子树的路径与当前子树的路径进行拼,考虑拼的情况:

我们枚举 \(a[当前子树的点]\),显然当 \(a[当前子树的点]=a[其他子树的点]\),就需要加上 \(dis(curr,other)\),现在我们考虑其他子树所有相同值的点都一起计算,那么显然我们的公式为:

\[\sum_{a[curr]=a[other]} pre[curr]+pre[other]=cnt[other]\times pre[curr]+\sum pre[other] \]

其中 \(pre\) 表示当前点到枚举的分治中心的距离,而 \(cnt[other]\) 表示其他子树满足 \(a[curr]=a[other]\) 的数量,那么显然是一个 \(权值\Rightarrow 数量\) 的桶。而显然 \(\sum pre[other]\) 这个东西,表示的是所有满足 \(a[curr]=a[other]\) 的前缀路径数量,那么这个玩意可以用一个类似的桶记录:\(cntVal[a[curr]]\) 就表示其他子树中值为 \(a[curr]\) 的前缀路径和,这样一来就解决了。

  1. 单独的链,我们把根节点视为一个前缀路径为 \(0\) 即 \(pre=0\) 的信息,这样一来就可以完美的归纳为上一个情况。
参照代码
#include <bits/stdc++.h>

// #pragma GCC optimize(2)
// #pragma GCC optimize("Ofast,no-stack-protector,unroll-loops,fast-math")
// #pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4.1,sse4.2,avx,avx2,popcnt,tune=native")

#define isPbdsFile

#ifdef isPbdsFile

#include <bits/extc++.h>

#else

#include <ext/pb_ds/priority_queue.hpp>
#include <ext/pb_ds/hash_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/tree_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/trie_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/tag_and_trait.hpp>
#include <ext/pb_ds/hash_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/list_update_policy.hpp>
#include <ext/pb_ds/assoc_container.hpp>
#include <ext/pb_ds/exception.hpp>
#include <ext/rope>

#endif

using namespace std;
using namespace __gnu_cxx;
using namespace __gnu_pbds;
typedef long long ll;
typedef long double ld;
typedef pair<int, int> pii;
typedef pair<ll, ll> pll;
typedef tuple<int, int, int> tii;
typedef tuple<ll, ll, ll> tll;
typedef unsigned int ui;
typedef unsigned long long ull;
#define hash1 unordered_map
#define hash2 gp_hash_table
#define hash3 cc_hash_table
#define stdHeap std::priority_queue
#define pbdsHeap __gnu_pbds::priority_queue
#define sortArr(a, n) sort(a+1,a+n+1)
#define all(v) v.begin(),v.end()
#define yes cout<<"YES"
#define no cout<<"NO"
#define Spider ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);cout.tie(nullptr);
#define MyFile freopen("..\\input.txt", "r", stdin),freopen("..\\output.txt", "w", stdout);
#define forn(i, a, b) for(int i = a; i <= b; i++)
#define forv(i, a, b) for(int i=a;i>=b;i--)
#define ls(x) (x<<1)
#define rs(x) (x<<1|1)
#define endl '\n'
//用于Miller-Rabin
[[maybe_unused]] static int Prime_Number[13] = {0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37};

template <typename T>
int disc(T* a, int n)
{
    return unique(a + 1, a + n + 1) - (a + 1);
}

template <typename T>
T lowBit(T x)
{
    return x & -x;
}

template <typename T>
T Rand(T l, T r)
{
    static mt19937 Rand(time(nullptr));
    uniform_int_distribution<T> dis(l, r);
    return dis(Rand);
}

template <typename T1, typename T2>
T1 modt(T1 a, T2 b)
{
    return (a % b + b) % b;
}

template <typename T1, typename T2, typename T3>
T1 qPow(T1 a, T2 b, T3 c)
{
    a %= c;
    T1 ans = 1;
    for (; b; b >>= 1, (a *= a) %= c) if (b & 1) (ans *= a) %= c;
    return modt(ans, c);
}

template <typename T>
void read(T& x)
{
    x = 0;
    T sign = 1;
    char ch = getchar();
    while (!isdigit(ch))
    {
        if (ch == '-') sign = -1;
        ch = getchar();
    }
    while (isdigit(ch))
    {
        x = (x << 3) + (x << 1) + (ch ^ 48);
        ch = getchar();
    }
    x *= sign;
}

template <typename T, typename... U>
void read(T& x, U&... y)
{
    read(x);
    read(y...);
}

template <typename T>
void write(T x)
{
    if (typeid(x) == typeid(char)) return;
    if (x < 0) x = -x, putchar('-');
    if (x > 9) write(x / 10);
    putchar(x % 10 ^ 48);
}

template <typename C, typename T, typename... U>
void write(C c, T x, U... y)
{
    write(x), putchar(c);
    write(c, y...);
}


template <typename T11, typename T22, typename T33>
struct T3
{
    T11 one;
    T22 tow;
    T33 three;

    bool operator<(const T3 other) const
    {
        if (one == other.one)
        {
            if (tow == other.tow) return three < other.three;
            return tow < other.tow;
        }
        return one < other.one;
    }

    T3()
    {
        one = tow = three = 0;
    }

    T3(T11 one, T22 tow, T33 three) : one(one), tow(tow), three(three)
    {
    }
};

template <typename T1, typename T2>
void uMax(T1& x, T2 y)
{
    if (x < y) x = y;
}

template <typename T1, typename T2>
void uMin(T1& x, T2 y)
{
    if (x > y) x = y;
}

constexpr int N = 2e5 + 10;
int siz[N], root, sumSize, maxSon;
bool del[N];
vector<int> child[N];
ll cntVal[N];
ll cnt[N];
int n;
int a[N];
ll res;

inline void dfs(const int curr, const int fa)
{
    siz[curr] = 1;
    for (const int nxt : child[curr]) if (nxt != fa and !del[nxt]) dfs(nxt, curr), siz[curr] += siz[nxt];
}

inline void makeRoot(const int curr, const int fa)
{
    siz[curr] = 1;
    int currSize = 0;
    for (const int nxt : child[curr])
    {
        if (nxt == fa or del[nxt]) continue;
        makeRoot(nxt, curr);
        siz[curr] += siz[nxt];
        uMax(currSize, siz[nxt]);
    }
    uMax(currSize, sumSize - siz[curr]);
    if (currSize < maxSon) maxSon = currSize, root = curr;
}

//权值,前缀路径长
pll dis[N];
int tot;
ll pre[N];

inline void getDis(const int curr, const int fa)
{
    pre[curr] = pre[fa] + 1; //算出前缀路径长
    dis[++tot] = pii(a[curr], pre[curr]); //(值,前缀路径)
    for (const int nxt : child[curr])
    {
        if (nxt == fa or del[nxt]) continue;
        getDis(nxt, curr);
    }
}

inline void cale(const int curr)
{
    vector<pll> add;
    cnt[a[curr]]++; //这个根的值的数量
    pre[curr] = 0; //重置当前点为根的前缀路径长
    for (const auto nxt : child[curr])
    {
        if (del[nxt]) continue;
        tot = 0;
        getDis(nxt, curr);
        //枚举a[other]
        forn(i, 1, tot)
        {
            const auto [v,len] = dis[i];
            add.emplace_back(v, len); //用于删除桶信息的
            res += cnt[v] * len + cntVal[v]; //计算公式
        }
        //当前子树信息加入到其他子树中
        forn(i, 1, tot)
        {
            const auto [v,len] = dis[i];
            cntVal[v] += len;
            cnt[v]++;
        }
    }
    //撤销信息
    for (const auto [v,len] : add) cnt[v]--, cntVal[v] -= len;
    cnt[a[curr]]--;
}

inline void div(const int curr)
{
    cale(curr);
    del[curr] = true;
    for (const int& nxt : child[curr])
    {
        if (del[nxt]) continue;
        maxSon = sumSize = siz[nxt];
        makeRoot(nxt, 0);
        dfs(nxt, 0);
        div(root);
    }
}

inline void solve()
{
    cin >> n;
    forn(i, 1, n-1)
    {
        int u, v;
        cin >> u >> v;
        child[u].push_back(v);
        child[v].push_back(u);
    }
    forn(i, 1, n) cin >> a[i];
    sumSize = maxSon = n;
    makeRoot(1, 0);
    dfs(root, 0);
    div(root);
    cout << res;
}

signed int main()
{
    // MyFile
    Spider
    //------------------------------------------------------
    // clock_t start = clock();
    int test = 1;
    //    read(test);
    // cin >> test;
    forn(i, 1, test) solve();
    //    while (cin >> n, n)solve();
    //    while (cin >> test)solve();
    // clock_t end = clock();
    // cerr << "time = " << double(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
}

\[时间复杂度为:\ O(n\log{n}) \]

标签:nxt,curr,Distance,int,题解,Sum,const,include,void
From: https://www.cnblogs.com/Athanasy/p/18262769

相关文章

  • P1971 [NOI2011] 兔兔与蛋蛋游戏 题解
    Description这些天,兔兔和蛋蛋喜欢上了一种新的棋类游戏。这个游戏是在一个\(n\)行\(m\)列的棋盘上进行的。游戏开始之前,棋盘上有一个格子是空的,其它的格子中都放置了一枚棋子,棋子或者是黑色,或者是白色。每一局游戏总是兔兔先操作,之后双方轮流操作,具体操作为:兔兔每次操作......
  • P10538 [APIO2024] 星际列车 题解
    题意:有\(n\)个行星,编号为\(0\simn-1\)。有\(m\)辆星际列车,第\(i\)辆列车在时刻\(a_i\)从行星\(x_i\)出发,在时刻\(b_i\)到达行星\(y_i\),代价为\(c_i\)。换乘条件为上一辆车的终点和下一辆车的起点相同,且上一辆车到达时刻\(\le\)下一辆车出发时刻。你需要吃......
  • qoj8542 Add One 2 题解
    题目链接点击打开链接题目解法我们先考虑什么样的序列\(x_1,...,x_n\)是可以被得到的对于\(x_i>x_{i+1}\)的位置,我们需要至少对前缀\([1,i]\)做\(x_i-x_{i+1}\)次操作;对于\(x_{i-1}<x_{i}\)的位置,我们需要至少对后缀\([i,n]\)做\(x_i-x_{i-1}\)次操作我们需要......
  • [集训队互测 2023] 树哈希 题解报告
    [集训队互测2023]树哈希题解报告/bx/bx/bxzky!!!题意给定常数\(q\),定义一棵以\(1\)为根的有根树\(T\)的\(s(T)\)为\(T\)中本质不同的子树数量,定义其权值为\(q^{s(T)}\)。给定\(n\),对于\(i=1,\dots,n\)求所有大小为\(i\)的有标号有根树的权值之和对\(P\)......
  • CF1978E Computing Machine 题解
    好写程度:\(E>D>C\)。好想程度:\(C>D=E\)。总结:C是全场最难。我们考虑把两个操作对全体的\(a_i,b_i\)都做一遍,会发现我们只会做这两遍,不会再有嵌套的了,因为都做过一遍后\(\{a\}\)中0的数量只会减少,而且即使再做一遍也无法给\(\{b\}\)改成不一样的了,比较显然。下文中令......
  • [题解]AT_abc267_f [ABC267F] Exactly K Steps
    大家好,我是毒瘤,喜欢用玄学算法过题。发现题解区没有这个做法,于是来发一篇。思路不难发现如果一个点对\((u,v)\)的距离为\(d\),那么在这棵树以\(u\)为根时,\(v\)的深度为\(d\)。于是考虑换根DP。首先思考如何计算答案。显然我们可以将查询离线下来,然后当换根到以\(u\)......
  • BD202301·公园题解
    BD202301·公园题解考虑将整个移动过程分为两个部分:小度和度度熊汇合之前小度和度度熊汇合之后第一部分可以直接用Dijkstra算法直接搞定,第二部分可以考虑反向思考,从N点出发做一次Dijkstra,最后枚举每个汇合点即可得到答案。时间复杂度\(\Theta(nlogn)\)代码如下:#include......
  • [题解]AT_abc264_e [ABC264E] Blackout 2
    思路一道很经典的题,运用了一种叫「时光倒流」的技巧。「时光倒流」本质上就是将所有删边(或删点)的操作,通过倒序循环求值的方式转化为加边(或加点)。「时光倒流」具体实现通常伴随着并查集出现,维护一个连通块的某种性质。首先,我们需要将所有从始至终没有删过的边加入并查集。在这......
  • [题解]AT_abc263_d [ABC263D] Left Right Operation
    思路首先,不难发现最终的序列一定是形如下面的序列:\[l,\dots,l,a_i,a_{i+1},\dots,a_{i+j},r,\dotsr\]那么,我们就可以将其分为三段,每段都单独维护。首先,对于第一段,我们可以枚举出最后一个\(l\)的位置\(x\),那么和为\(x\timesl\)。对于第二段显然可以用前......
  • [题解]AT_abc256_h [ABC256Ex] I like Query Problem
    思路首先可以看一下P4145,在P4145中使用了一种叫势能线段树的Trick。对于势能线段树,我个人的理解是,对于一段区间(或一个点)直接暴力维护,在经过很少的次数后操作将没有意义的题就可以使用势能线段树。在本题中,如果没有推平操作,显然我们可以直接使用势能线段树,时间复杂度可以轻......