【模板】LCT
核心思想:
动态维护一个森林。支持删边和加边,查询链信息和连通块信息等很多操作。
由若干棵$Splay$组成,每棵$Splay$维护一条链,以深度作为关键字。
也就是说$Splay$的中序遍历相当于从上到下遍历这条链。
$Splay$中的边是实边,将两个$Splay$相连的边是虚边。
实边的父亲有它这个儿子(双向关系),虚边的父亲没有它这个儿子(单向关系)。
组成$LCT$的基础操作:(以下均认为$LCT$中只有一棵树)
$access(x)$:打通根到$x$的路径,使一棵包含且仅包含根到$x$这条链上点的$Splay$出现。
实现方法:
1.$splay(x)$:将$x$转到当前$Splay$的根。(此时$x$是该$Splay$中最深的点,没有右儿子)
2.$c[x][1]=y$:将$x$的右儿子设为刚才操作的$Splay$的根。
3.$x=f[x]$:继续操作$x$在原树中的父亲,若$x$已经为根则退出。
$makeroot(x)$:使$x$成为根。
实现方法:
1.$access(x)$。
2.$splay(x)$。
3.翻转整棵$Splay$。
为什么不能只翻转$x$的左右儿子:一个链提末端点当根之后整个链的深度顺序全部翻转。
如:$1-2-3$翻转后为$3-2-1$而不是$3-1-2$。
$findroot(x)$:找$x$所在原树的根。
实现方法:
1.$access(x)$。
2.$splay(x)$。
3.在$Splay$上一直往左走,最终走到答案点$y$。
3.$splay(y)$。
$split(x,y)$:拉出路径$(x,y)$成为一个$Splay$,并令$x$为原树的根。
实现方法:
1.$makeroot(x)$。
2.$access(y)$。
$link(x,y)$:连一条边$(x,y)$。
实现方法:
1.$makeroot(x)$。
2.若$findroot(y)\neq x$则$f[x]=y$。
$cut(x,y)$:断开边$(x,y)$。
实现方法:
1.若$findroot(x)=findroot(y)$则$split(x,y)$。
2.若$f[y]=x$且$c[y][0]=0$则$f[y]=c[x][1]=0$。
代码:
#include<bits/stdc++.h>
#define maxn 100005
#define maxm 500005
#define inf 0x7fffffff
#define ll long long using namespace std;
int N,M,rc,A[maxn],s[maxn],st[maxn];
int r[maxn],c[maxn][],f[maxn]; inline int read(){
int x=,f=; char c=getchar();
for(;!isdigit(c);c=getchar()) if(c=='-') f=-;
for(;isdigit(c);c=getchar()) x=x*+c-'';
return x*f;
} inline bool nroot(int x){return c[f[x]][]==x||c[f[x]][]==x;}
inline void pushr(int x){swap(c[x][],c[x][]),r[x]^=;}
inline void pushup(int x){s[x]=s[c[x][]]^s[c[x][]]^A[x];}
inline void pushdown(int x){
if(r[x]){
if(c[x][]) pushr(c[x][]);
if(c[x][]) pushr(c[x][]);
r[x]=;
}
}
inline void rotate(int x){
int y=f[x],z=f[y],k=(c[y][]==x),w=c[x][!k];
if(nroot(y)) c[z][c[z][]==y]=x;
c[x][!k]=y,c[y][k]=w;
if(w) f[w]=y;
f[y]=x,f[x]=z;
pushup(y);
}
inline void splay(int x){
int y=x,z=; st[++z]=y;
while(nroot(y)) st[++z]=y=f[y];
while(z) pushdown(st[z--]);
while(nroot(x)){
y=f[x],z=f[y];
if(nroot(y)) rotate(((c[y][]==x)^(c[z][]==y))?x:y);
rotate(x);
}
pushup(x);
}
inline void access(int x){for(int y=;x;x=f[y=x]) splay(x),c[x][]=y,pushup(x);}
inline void makeroot(int x){access(x),splay(x),pushr(x);}
inline void split(int x,int y){makeroot(x),access(y),splay(y);}
inline int findroot(int x){
access(x),splay(x);
while(c[x][]) pushdown(x),x=c[x][];
splay(x); return x;
}
inline void link(int x,int y){makeroot(x);if(findroot(y)!=x) f[x]=y;}
inline void cut(int x,int y){makeroot(x);if(findroot(y)==x && f[y]==x && !c[y][])f[y]=c[x][]=,pushup(x);} int main(){
N=read(),M=read();
for(int i=;i<=N;i++) A[i]=read();
while(M--){
int op=read(),x=read(),y=read();
if(op==) split(x,y),printf("%d\n",s[y]);
if(op==) link(x,y);
if(op==) cut(x,y);
if(op==) splay(x),A[x]=y;
}
return ;
}
LCT
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