【bzoj2759】一個動態樹好題
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Solution
哇我感覺這題真的qwq是很好的一題呀qwq
很神qwq反正我真的是自己想怎麽想都想不到就是了qwq
首先先考慮一下簡化版的問題應該怎麽解決:
1、如果說我知道\(x_1\equiv k_1*x_2+b_1(mod\ 10007)\),並且\(x_2\)已知,那麽顯然有當\(k_1=0\)時有\(x_1=x_2\);\(k_1=1\)且\(b_1=0\)時有無數組解,\(k_1=1\)且\(b_1\)不為\(0\)時無解;\(k_1>1\)時逆元求解(因為\(10007\)是質數嘛)
2、如果說我知道\(x_1\equiv k_1*x_2+b_1(mod\ 10007)\)
有一種很粗暴的方法就是直接把第一條式子中的\(x_2\)用第二條式子的右邊部分替換掉,然後直接解
?
然後我們可以想辦法往這個方向靠
我們來小小的轉化一下這個問題,我們考慮把每一條式子\(x_i=k_i*x_{p_i}+b_i\),轉化為由\(x_{p_i}\)向\(x_i\)連一條有向邊,然後這樣的話我們就可以得到一個。。基環外向樹森林,大概是若幹個長這個樣子的東西(額當然這裏沒有把邊的方向畫出來):
處理這樣的東西,有一個比較套路的方法就是拆掉環上一條邊然後變成樹來維護處理
我們選環上的其中一個點作為這塊東西的\(rt\),然後將拆掉的那條邊(某個點\(y\)指到\(rt\))對應的點\(y\)記為\(sp[rt]\),也就是\(rt\)的一個\(special\ father\)
然後我們考慮用LCT來維護這個東西,但是具體維護什麽呢
這裏有一個很神的想法,對於每一個splay上的節點,我們維護其子樹內最左邊的節點\(L\)(也就是深度最淺的那個)的\(sp\)表達最右邊的那個節點\(R\)(深度最深的那個)的表達式的兩個系數,也就是:
\[
x_{R}=k*x_L+b
\]
對於splay上的每個節點我們維護上面這個式子裏面的\(k\)
這樣一來,我們對於一個節點\(x_i\)做了\(access(x_i)\)以及\(splay(x_i)\)之後,\(info[x]\)中存的表達式其實就是:
\[
x_i=k*sp[rt]+b
\]
那麽對於每次查詢(記查詢的那個點為\(x_a\)),我們需要做的就是用上面的操作得到\(x_i\)和\(sp[rt]\)之間的表達式,然後只要再得到\(sp[rt]\)關於自己的表達式我們就可以求出\(sp[rt]\)進而求得\(x_i\)了。後者的話因為根據定義\(sp[rt]\)應該是這棵樹中的某個節點,所以我們直接用同樣的\(access+splay\)操作就可以得到\(sp[rt]\)關於自己的表達式了
然後對於修改的話,我們需要分類討論一下(可以自己畫個圖理解一下就很清晰了)
1、\(rt=x\)
? 這裏又可以再分兩類
? 如果說\(p\)在這棵樹中,那麽修改\(sp[rt]\)即可;否則\(sp[rt]=0\)然後將\(rt\)接到\(p\)這個節點上面去,作為\(p\)的一個兒子
2、\(rt!=x\)
不管別的首先我們都要將\(x\)和原來的\(fa[x]\)斷開
? 如果說\(x\)在\(rt\)到\(sp[rt]\)的這個環上的話,斷開之後會有一個影響,就是\(sp[rt]\)指向\(rt\)這條邊不需要斷開了,所以我們要將\(rt\)連到\(sp[rt]\)那裏去作為其一個兒子
然後不管是\(x\)是否在環上,我們都要判斷如果說\(p\)在這棵樹上,那麽\(sp[x]=p\),否則\(sp[x]=0\)然後將\(x\)連到\(p\)那裏去作為其一個兒子
? 這些都討論完了之後,我們來想想這個關鍵的\(info[x]\)要怎麽維護
註意到這個在\(update\)的時候是必須按照一定順序的,因為一個節點\(x\)的信息只能和原樹中的\(fa[x]\)合並
具體一點就是:
\[
\begin{aligned}
x&=k_1*x_{fa}+b_1\x_{fa}&=k_2*x'+b_2\\\downarrow\\x&=k_1(k_2*x'+b_2)+b_1
\end{aligned}
\]
我們用\(ch[x][0]\)和\(ch[x][1]\)表示splay中\(x\)節點的左右兒子
? 假設我們現在知道\(info[ch[x][0]]]\)和\(info[ch[x][1]]\),我們想要得到\(info[x]\),那麽其實只要先將\(info[ch[x][0]]\)表示的式子和\(x\)本身的式子先合並存為\(info[x]\),再將\(info[x]\)與\(info[ch[x][1]]\)合並即可,具體的話就是因為左子樹中深度最深的節點在原樹上就是\(fa[x]\),同理右子樹中深度最淺的節點在原樹上的\(fa\)就是\(x\),所以直接這麽合並就好了
想明白了的話還是挺好寫的ovo(廢話qwq然而我想了一天。。。)
?
代碼大概長這個樣子
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N=30010,MOD=10007,LCT=N;
struct Data{
int k,b;
Data(){}
Data(int k1,int b1){k=k1; b=b1;}
friend Data operator + (Data x,Data y)
{return Data(x.k*y.k%MOD,(x.b*y.k%MOD+y.b)%MOD);}
}val[N];
int h[N],vis[N],Fa[N],inv[N];
int n,m,tot,Cnt;
namespace Lct{/*{{{*/
int ch[LCT][10],fa[LCT],sp[LCT];
Data info[LCT];
int tot;
bool isroot(int x){return ch[fa[x]][0]!=x&&ch[fa[x]][1]!=x;}
int which(int x){return ch[fa[x]][1]==x;}
void update(int x){//order is important
info[x]=val[x];
if (ch[x][0]) info[x]=info[ch[x][0]]+info[x];
if (ch[x][1]) info[x]=info[x]+info[ch[x][1]];
}
void rotate(int x){
int dir=which(x),f=fa[x];
if (!isroot(f)) ch[fa[f]][which(f)]=x;
fa[x]=fa[f]; fa[f]=x;
if (ch[x][dir^1]) fa[ch[x][dir^1]]=f;
ch[f][dir]=ch[x][dir^1];
ch[x][dir^1]=f;
update(f); update(x);
}
void splay(int x){
for (int f=fa[x];!isroot(x);f=fa[x]){
if (!isroot(f))
rotate(which(f)==which(x)?f:x);
rotate(x);
}
}
void access(int x){
for (int last=0;x;last=x,x=fa[x]){
splay(x);
ch[x][1]=last;
update(x);
}
}
int get_rt(int x){
access(x); splay(x);
while (ch[x][0]) x=ch[x][0];
return x;
}
void query(int x){
Data tmp1,tmp2;
access(x); splay(x);
tmp1=info[x];//sp[rt]-->x
int rt=get_rt(x);
access(sp[rt]); splay(sp[rt]);
tmp2=info[sp[rt]];//sp[rt]-->sp[rt]
if (tmp2.k==1){
if (tmp2.b==0) printf("-2\n");
else printf("-1\n");
}
else{
int valrt=inv[(1-tmp2.k+MOD)%MOD]*tmp2.b%MOD;
printf("%d\n",(tmp1.k*valrt%MOD+tmp1.b)%MOD);
}
}
void Cut(int x){
access(x); splay(x);
ch[x][0]=fa[ch[x][0]]=0;
update(x);
}
bool InCir(int x,int y){//x in cir(y,sp[y])?
access(sp[y]);
splay(sp[y]);
splay(x);
return x==sp[y]||(!isroot(sp[y]));
}
void change(int x,int k,int p,int b){
access(x);
splay(x);
val[x]=Data(k,b);
update(x);
int rt=get_rt(x);
if (rt==x){
if (get_rt(p)==rt) sp[x]=p;
else sp[rt]=0,fa[rt]=p;
}
else{
if (InCir(x,rt)){
Cut(x);
splay(rt);
fa[rt]=sp[rt];
sp[rt]=0;
}
else
Cut(x);
if (get_rt(p)==x)
sp[x]=p;
else
sp[x]=0,fa[x]=p;
}
}
}/*}}}*/
void prework(int x){
vis[x]=Cnt;
Lct::fa[x]=Fa[x];
if (vis[Fa[x]]==Cnt){
Lct::fa[x]=0;
Lct::sp[x]=Fa[x];
return;
}
prework(Fa[x]);
}
void get_inv(int n){
inv[1]=1;
for (int i=2;i<=n;++i)
inv[i]=(MOD-MOD/i)*inv[MOD%i]%MOD;
};
int main(){/*{{{*/
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("a.in","r",stdin);
#endif
char op[5];
int x,p,k,b;
scanf("%d",&n);
for (int i=1;i<=n;++i)
scanf("%d%d%d",&val[i].k,&Fa[i],&val[i].b);
get_inv(N-10);
Cnt=0;
for (int i=1;i<=n;++i)
if (!vis[i])
++Cnt,prework(i);
scanf("%d",&m);
for (int i=1;i<=m;++i){
scanf("%s",op);
if (op[0]=='A'){
scanf("%d",&x);
Lct::query(x);
}
else{
scanf("%d%d%d%d%d",&x,&k,&p,&b);
Lct::change(x,k,p,b);
}
}
}/*}}}*/
【bzoj2759】一個動態樹好題