【APIO2016】Fireworks【閔可夫斯基和】【凸包向量和】【可並堆】
題意:給一棵帶邊權的樹,可以花費 1 1 1 的代價把一條邊的邊權修改 1 1 1,一條邊可以修改多次,求使得根到葉子距離相等的最小代價。
n ≤ 3 × 1 0 5 n\leq 3\times 10^5 n≤3×105
先暴力 dp
設 f ( u , k ) f(u,k) f(u,k) 表示 u u u 到子樹內所有葉子距離為 k k k 的最小代價。因為仍然有多種,所以最小是有意義的。
加入一個兒子 v v v 後,設這條邊長度為 x x x:
f
(
u
,
k
)
⟵
f
(
u
,
k
)
+
min
{
∣
i
−
x
∣
+
f
(
v
,
k
−
i
)
}
f(u,k)\longleftarrow f(u,k)+\min\{|i-x|+f(v,k-i)\}
發現這東西就是 ∣ x − i ∣ |x-i| ∣x−i∣ 和 f v f_v fv 做閔可夫斯基和,所以歸納法證明是個凸包。
然後 ∣ x − i ∣ |x-i| ∣x−i∣ 這個東西相當於是一段 ( x , − x ) (x,-x) (x,−x) 的向量和斜率為 1 1 1 的一條射線,因為凸包斜率都是整數,相當於找到斜率為 0 0 0 的這一段,將它和它右邊的向右下分別移動 x x x,然後右邊替換為斜率為 1 1 1 的射線。
然後是後面的凸包向量和,我們按從大到小維護凸包的所有頂點的橫座標,並規定每經過一個點斜率會減小
1
1
用可並堆維護即可。最後得到了根的凸包,它的截距是所有邊的和,然後就可以推出答案。
複雜度 O ( n log n ) \Omicron(n\log n) O(nlogn)
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <vector>
#define MAXN 600005
using namespace std;
typedef long long ll;
inline int read()
{
int ans=0;
char c=getchar();
while (!isdigit(c)) c=getchar();
while (isdigit(c)) ans=(ans<<3)+(ans<<1)+(c^48),c=getchar();
return ans;
}
int ch[MAXN][2],fa[MAXN],tot;
ll val[MAXN];
int find(int x){return fa[x]==x? x:fa[x]=find(fa[x]);}
int merge(int x,int y)
{
if (!x||!y) return x|y;
if (val[x]<val[y]) swap(x,y);
fa[ch[x][1]=merge(ch[x][1],y)]=x;
swap(ch[x][0],ch[x][1]);
return x;
}
inline void insert(int& x,int v){val[++tot]=v,x=merge(x,tot);}
inline void erase(int& x){fa[ch[x][0]]=ch[x][0],fa[ch[x][1]]=ch[x][1],x=fa[x]=merge(ch[x][0],ch[x][1]);}
vector<int> e[MAXN];
int c[MAXN],rt[MAXN];
void dfs(int u)
{
if (!e[u].size()) return insert(rt[u],c[u]),insert(rt[u],c[u]);
for (int i=0;i<(int)e[u].size();i++)
{
dfs(e[u][i]);
rt[u]=merge(rt[u],rt[e[u][i]]);
}
for (int i=0;i<(int)e[u].size()-1;i++) erase(rt[u]);
int x,y;
x=rt[u],erase(rt[u]);
y=rt[u],erase(rt[u]);
val[x]+=c[u],val[y]+=c[u];
ch[x][0]=ch[x][1]=ch[y][0]=ch[y][1]=0;
fa[x]=x,fa[y]=y;
rt[u]=merge(rt[u],x);
rt[u]=merge(rt[u],y);
}
int main()
{
int n=read()+read();
ll sum=0;
for (int i=1;i<=n;i++) fa[i]=i;
for (int i=2;i<=n;i++) e[read()].push_back(i),sum+=c[i]=read();
dfs(1);
int las=rt[1],k=0;
while (rt[1])
{
erase(rt[1]);
int cur=rt[1];
sum-=k*(val[las]-val[cur]);
las=cur,++k;
}
cout<<sum;
return 0;
}