HDU - 6393 Traffic Network in Numazu (基环树+树链剖分/LCA)
题意:给定一个带权边无向基环树,有两种操作,一种是改变某个边的权值,另一种是询问两点间的最短路径。
可以对环进行缩点,以环为根建立一棵新树,并记录与环相连的所有点和环上的哪个点相连,将路径分为环外和环内的两类进行处理。环外的路径可以用树剖+树状数组维护,环内的路径复制一倍,用另一个树状数组维护。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e5+;
int hd[N],n,m,ne,sta[N],tp,vis[N],id[N],anc[N],lid[N],nl;
int fa[N],son[N],siz[N],dep[N],top[N],bg[N],ed[N],rnk[N],tot;
struct E2 {int u,v,c;} e2[N];
struct E {int v,c,nxt;} e[N<<];
struct BIT {
ll c[N<<];
int n;
int lb(int x) {return x&-x;}
void add(int u,int x) {for(; u<=n; u+=lb(u))c[u]+=x;}
ll get(int u) {ll ret=; for(; u; u-=lb(u))ret+=c[u]; return ret;}
ll sum(int l,int r) {return get(r)-get(l-);}
void init(int _n) {memset(c,,sizeof c),n=_n;}
} tr1,tr2;
void addedge(int u,int v,int c) {e[ne]= {v,c,hd[u]},hd[u]=ne++;}
bool isloop(int u) {return id[u]==n+;}
bool dfs_loop(int u,int f) {
if(vis[u]) {
while(!lid[u]) {
int v=sta[tp--];
id[v]=n+,lid[v]=++nl;
}
return ;
}
vis[u]=,sta[++tp]=u;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==f)continue;
if(dfs_loop(v,u))return ;
}
tp--;
return ;
}
void dfs_anc(int u,int f,int a) {
anc[u]=a;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==f||isloop(v))continue;
dfs_anc(v,u,a);
}
}
void dfs_chain_1(int u,int f,int d) {
fa[u]=f,son[u]=,siz[u]=,dep[u]=d;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==fa[u]||isloop(v))continue;
dfs_chain_1(v,u,d+),siz[u]+=siz[v];
if(siz[v]>siz[son[u]])son[u]=v;
}
}
void dfs_chain_2(int u,int tp) {
top[u]=tp,bg[u]=++tot,rnk[bg[u]]=u;
if(son[u])dfs_chain_2(son[u],tp);
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==fa[u]||v==son[u]||isloop(v))continue;
dfs_chain_2(v,v);
}
ed[u]=tot;
}
void upd(int u,int v,int x) {
if(isloop(u)&&isloop(v)) {
int l=lid[u],r=lid[v];
if(l>r)swap(l,r);
if(r-l!=)swap(l,r);
tr2.add(r,-tr2.sum(r,r)),tr2.add(r+nl,-tr2.sum(r+nl,r+nl));
tr2.add(r,x),tr2.add(r+nl,x);
} else {
int l=bg[id[u]],r=bg[id[v]];
if(l>r)swap(l,r);
tr1.add(r,-tr1.sum(r,r)),tr1.add(r,x);
}
}
ll qry_loop(int u,int v) {
int l=lid[u],r=lid[v];
if(l>r)swap(l,r);
return min(tr2.sum(l+,r),tr2.sum(r+,l+nl));
}
ll qry_tree(int u,int v) {
int ancu=anc[u],ancv=anc[v];
u=id[u],v=id[v];
ll ret=;
for(; top[u]!=top[v]; u=fa[top[u]]) {
if(dep[top[u]]<dep[top[v]])swap(u,v);
ret+=tr1.sum(bg[top[u]],bg[u]);
}
if(dep[u]<dep[v])swap(u,v);
ret+=tr1.sum(bg[v]+,bg[u]);
ret+=qry_loop(ancu,ancv);
return ret;
}
int main() {
int T;
for(scanf("%d",&T); T--;) {
memset(hd,-,sizeof hd),ne=tp=nl=tot=;
memset(vis,,sizeof vis);
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=; i<=n; ++i) {
int u,v,c;
scanf("%d%d%d",&u,&v,&c);
addedge(u,v,c),addedge(v,u,c);
e2[i]= {u,v,c};
}
for(int i=; i<=n; ++i)id[i]=i;
dfs_loop(,),id[n+]=n+;
for(int u=; u<=n; ++u)if(isloop(u))dfs_anc(u,,u);
for(int u=; u<=n; ++u)if(isloop(u)) {
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(!isloop(v))addedge(n+,v,e[i].c);
}
}
dfs_chain_1(n+,,),dfs_chain_2(n+,n+);
tr1.init(tot),tr2.init(nl*);
for(int i=; i<=n; ++i)upd(e2[i].u,e2[i].v,e2[i].c);
while(m--) {
int f,a,b;
scanf("%d%d%d",&f,&a,&b);
if(f==)upd(e2[a].u,e2[a].v,b);
else printf("%lld\n",qry_tree(a,b));
}
}
return ;
}
也可以LCA+差分维护每个点到根节点的距离,复杂度少了个log(但实际速度差不了多少)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=1e5+;
int hd[N],n,m,ne,sta[N],tp,vis[N],id[N],anc[N],lid[N],nl;
int fa[N],son[N],siz[N],dep[N],top[N],bg[N],ed[N],rnk[N],tot;
struct E2 {int u,v,c;} e2[N];
struct E {int v,c,nxt;} e[N<<];
struct BIT {
ll c[N<<];
int n;
int lb(int x) {return x&-x;}
void add(int u,int x) {for(; u<=n; u+=lb(u))c[u]+=x;}
ll get(int u) {ll ret=; for(; u; u-=lb(u))ret+=c[u]; return ret;}
ll sum(int l,int r) {return get(r)-get(l-);}
void init(int _n) {memset(c,,sizeof c),n=_n;}
} tr1,tr2;
void addedge(int u,int v,int c) {e[ne]= {v,c,hd[u]},hd[u]=ne++;}
bool isloop(int u) {return id[u]==n+;}
bool dfs_loop(int u,int f) {
if(vis[u]) {
while(!lid[u]) {
int v=sta[tp--];
id[v]=n+,lid[v]=++nl;
}
return ;
}
vis[u]=,sta[++tp]=u;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==f)continue;
if(dfs_loop(v,u))return ;
}
tp--;
return ;
}
void dfs_anc(int u,int f,int a) {
anc[u]=a;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==f||isloop(v))continue;
dfs_anc(v,u,a);
}
}
void dfs_chain_1(int u,int f,int d) {
fa[u]=f,son[u]=,siz[u]=,dep[u]=d;
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==fa[u]||isloop(v))continue;
dfs_chain_1(v,u,d+),siz[u]+=siz[v];
if(siz[v]>siz[son[u]])son[u]=v;
}
}
void dfs_chain_2(int u,int tp) {
top[u]=tp,bg[u]=++tot,rnk[bg[u]]=u;
if(son[u])dfs_chain_2(son[u],tp);
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(v==fa[u]||v==son[u]||isloop(v))continue;
dfs_chain_2(v,v);
}
ed[u]=tot;
}
void upd(int u,int v,int x) {
if(isloop(u)&&isloop(v)) {
int l=lid[u],r=lid[v];
if(l>r)swap(l,r);
if(r-l!=)swap(l,r);
tr2.add(r,x),tr2.add(r+nl,x);
} else {
u=id[u],v=id[v];
if(fa[u]==v)swap(u,v);
tr1.add(bg[v],x),tr1.add(ed[v]+,-x);
}
}
ll qry_loop(int u,int v) {
int l=lid[u],r=lid[v];
if(l>r)swap(l,r);
return min(tr2.sum(l+,r),tr2.sum(r+,l+nl));
}
ll qry_tree(int u,int v) {
int ancu=anc[u],ancv=anc[v];
u=id[u],v=id[v];
ll ret=tr1.get(bg[u])+tr1.get(bg[v]);
for(; top[u]!=top[v]; u=fa[top[u]])
if(dep[top[u]]<dep[top[v]])swap(u,v);
if(dep[u]<dep[v])swap(u,v);
ret-=*tr1.get(bg[v]);
ret+=qry_loop(ancu,ancv);
return ret;
}
int main() {
int T;
for(scanf("%d",&T); T--;) {
memset(hd,-,sizeof hd),ne=tp=nl=tot=;
memset(vis,,sizeof vis);
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=; i<=n; ++i) {
int u,v,c;
scanf("%d%d%d",&u,&v,&c);
addedge(u,v,c),addedge(v,u,c);
e2[i]= {u,v,c};
}
for(int i=; i<=n; ++i)id[i]=i;
dfs_loop(,),id[n+]=n+;
for(int u=; u<=n; ++u)if(isloop(u))dfs_anc(u,,u);
for(int u=; u<=n; ++u)if(isloop(u)) {
for(int i=hd[u]; ~i; i=e[i].nxt) {
int v=e[i].v;
if(!isloop(v))addedge(n+,v,e[i].c);
}
}
dfs_chain_1(n+,,),dfs_chain_2(n+,n+);
tr1.init(tot),tr2.init(nl*);
for(int i=; i<=n; ++i)upd(e2[i].u,e2[i].v,e2[i].c);
while(m--) {
int f,a,b;
scanf("%d%d%d",&f,&a,&b);
if(f==)upd(e2[a].u,e2[a].v,b-e2[a].c),e2[a].c=b;
else printf("%lld\n",qry_tree(a,b));
}
}
return ;
}
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