LCA轉RMQ
阿新 • • 發佈:2019-01-02
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int N = 40010; const int M = 25; int dp[2*N][M]; //這個陣列記得開到2*N,因為遍歷後序列長度為2*n-1 bool vis[N]; struct edge{int u,v,w,next;}e[2*N]; int tot,head[N]; void add(int u ,int v ,int w ,int &k){ e[k].u = u; e[k].v = v; e[k].w = w;//存邊 e[k].next = head[u]; head[u] = k++;//U點射出的第一條邊是K u = u^v; v = u^v; u = u^v;//U,V交換 e[k].u = u; e[k].v = v; e[k].w = w;//存邊 e[k].next = head[u]; head[u] = k++;//V點射出的第一條邊是K } int ver[2*N],R[2*N],first[N],dir[N];//VER與R是I是按DFS順序,FIRST與DIR是結點編呈號 //ver:節點編號 R:深度 first:點編號位置 dir:距離 //VER是第I個那些搜到的節點DFS序(含右界)編號,在演算法中用於在用DP求最所求區間深度最小編號是第幾位後求出結點編號,再讓DIS求距離(三) //R是深度是第I個掃到的編號的深度,在演算法中用來把樹打平成一個區間,生成DP維護左右界的區間中的最小深度點(二) //FIRST是I號結點第一次出現的位置(即左界),在演算法中用於求兩點LCA時兩點在R中作為左右界的位置,(一) //DIS是I號結點與根結點的距離(即邊權和),在演算法中用於最後答案的獲得,知兩點與其LCA,求距離(四) void dfs(int u ,int dep){//當前結點及當前深度 vis[u] = true; //當前U結點訪問標記打上 ver[++tot] = u; //TOT是總節點數也表示當前搜到的結點是第TOT個 first[u] = tot;//U號結點第一次出位的位置記錄在FIRST R[tot] = dep;//當前結點深度記錄 for(int k=head[u]; k!=-1; k=e[k].next)//遍歷指向的邊 if( !vis[e[k].v] ){//非老豆 int v = e[k].v , w = e[k].w;//讀出此邊指向的結點編號及邊權 dir[v] = dir[u] + w;//邊權更新 dfs(v,dep+1);//繼續深搜 ver[++tot] = u;//一個兒子子樹搜完回來又又記錄一下(這樣一個點可以有多次記錄) R[tot] = dep;//第TOT個掃到的結點(即U)深度是DEP } } void ST(int n){//構建dp:dp[i][j]指ver陣列中第i位(從1起)的2^j區間出現的結點編號中深度最小的結點是第幾個掃到(R也不是以結點編號為下標) for(int i=1;i<=n;i++)dp[i][0] = i;//每位起往右控制的2^0長的區間就只有他自己,注意這裡說的是VER陣列,不是真正的樹 for(int j=1;(1<<j)<=n;j++){//列舉長度,2^j要小於等於N for(int i=1;i+(1<<j)-1<=n;i++){//列舉左界起點 int a = dp[i][j-1] , b = dp[i+(1<<(j-1))][j-1];//得到左右子區間中在R中深度最小的那個結點的排位 dp[i][j] = R[a]<R[b]?a:b;//左右子區間得到的結點排位所在深度比較,較小的作為本區間排位 } } } int RMQ(int l,int r){//中間部分可能會有交叉 int k=0;while((1<<(k+1))<=r-l+1)k++;//找出最小和K使1<<(k+1)大於r-l+1 int a = dp[l][k], b = dp[r-(1<<k)+1][k]; //得到左右子區間中在R中深度最小的那個結點的排位 return R[a]<R[b]?a:b;//左右子區間得到的結點排位所在深度比較,較小的返回 } int LCA(int u ,int v){//找U與V的LCA int x = first[u] , y = first[v];//找出兩個點的第一個出現的位置 if(x > y) swap(x,y);//要求X比Y要先出現,實即在VER中X左界Y右界 int res = RMQ(x,y);//讀出X,Y這個區間中深度最小的點的排位(即搜尋時是第幾個搜到) return ver[res];//第RES個掃到的結點就是LCA } int main(){ int cas;scanf("%d",&cas); while(cas--){//逐個樣例判 int n,q,num = 0; scanf("%d%d",&n,&q); memset(head,-1,sizeof(head)); memset(vis,false,sizeof(vis)); for(int i=1; i<n; i++){ int u,v,w;scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);//U-V無向邊,W邊權 add(u,v,w,num);//建邊,num是引用傳用,代表當前的邊數 } tot = 0; dir[1] = 0; dfs(1,1);//深搜,一號點是根,深度是一 /*printf("節點ver "); for(int i=1; i<=2*n-1; i++) printf("%d ",ver[i]); cout << endl; printf("深度R "); for(int i=1; i<=2*n-1; i++) printf("%d ",R[i]); cout << endl; printf("首位first "); for(int i=1; i<=n; i++) printf("%d ",first[i]); cout << endl; printf("距離dir "); for(int i=1; i<=n; i++) printf("%d ",dir[i]); cout << endl;*/ ST(2*n-1);//構建ST表 while(q--){ int u,v;scanf("%d%d",&u,&v); int lca = LCA(u,v);//求出兩點的LCA printf("%d\n",dir[u] + dir[v] - 2*dir[lca]);//dist儲存節點到根的距離 }//思路:<u, v>距離 = dist[ u ] + dist[ v ] - 2 * dist[ LCA(u,v)] } return 0; } LCA轉RMQ hdoj 2586 How far away ? 題意:給你一個N個點的(有邊權)和Q次查詢,每次查詢問你任意兩點間距離。 IN 2 3 2 1 2 10 3 1 15 1 2 2 3 2 2 1 2 100 1 2 2 1 OUT 10 25 100 10 我們通過深搜可以得到這樣一個序列: 節點ver 1 3 1 2 5 7 5 6 5 2 4 2 1 (先右後左) 深度R 1 2 1 2 3 4 3 4 3 2 3 2 1 首位first 1 4 2 11 5 8 6 搜尋得到序列之後假如我們想求4 和 7的 LCA,那麼我們找4和7在序列中的位置通過first 陣列查詢發現在6---11,即7 5 6 5 2 4。在上面圖上找發現正好是以2為根的子樹。而我們只要找到其中一個深度最小的編號就可以了。這時候我們就用到了RMQ演算法。 維護一個dp陣列儲存其區間深度最小的下標,查詢的時候返回就可以了。比如上面我們找到深度最小的為2點,返回其編號10即可。 反思:本題的DP是用R深度陣列來做的,另一種思路可以是R陣列不用搜索的順序標記作為下標,也是以結點編號作為下標,然後在DP表構建時就用VER來構,DP[I][J]表示以I為左界長為2^j的區間中深度最小的結點編號