P2597 [ZJOI2012]災難
\(\color{#0066ff}{ 題目描述 }\)
阿米巴是小強的好朋友。
阿米巴和小強在草原上捉螞蚱。小強突然想,如果螞蚱被他們捉滅絕了,那麼吃螞蚱的小鳥就會餓死,而捕食小鳥的猛禽也會跟著滅絕,從而引發一系列的生態災難。
學過生物的阿米巴告訴小強,草原是一個極其穩定的生態系統。如果螞蚱滅絕了,小鳥照樣可以吃別的蟲子,所以一個物種的滅絕並不一定會引發重大的災難。
我們現在從專業一點的角度來看這個問題。我們用一種叫做食物網的有向圖來描述生物之間的關係:
一個食物網有N個點,代表N種生物,如果生物x可以吃生物y,那麼從y向x連一個有向邊。
這個圖沒有環。
圖中有一些點沒有連出邊,這些點代表的生物都是生產者,可以通過光合作用來生存; 而有連出邊的點代表的都是消費者,它們必須通過吃其他生物來生存。
如果某個消費者的所有食物都滅絕了,它會跟著滅絕。
我們定義一個生物在食物網中的“災難值”為,如果它突然滅絕,那麼會跟著一起滅絕的生物的種數。
舉個例子:在一個草場上,生物之間的關係是:
如果小強和阿米巴把草原上所有的羊都給嚇死了,那麼狼會因為沒有食物而滅絕,而小強和阿米巴可以通過吃牛、牛可以通過吃草來生存下去。所以,羊的災難值是1。但是,如果草突然滅絕,那麼整個草原上的5種生物都無法倖免,所以,草的災難值是4。
給定一個食物網,你要求出每個生物的災難值。
\(\color{#0066ff}{輸入格式}\)
輸入檔案 catas.in 的第一行是一個正整數 N,表示生物的種數。生物從 1 標
號到 N。
接下來 N 行,每行描述了一個生物可以吃的其他生物的列表,格式為用空
格隔開的若干個數字,每個數字表示一種生物的標號,最後一個數字是 0 表示列
表的結束。
\(\color{#0066ff}{輸出格式}\)
輸出檔案catas.out包含N行,每行一個整數,表示每個生物的災難值。
\(\color{#0066ff}{輸入樣例}\)
5
0
1 0
1 0
2 3 0
2 0
\(\color{#0066ff}{輸出樣例}\)
4
1
0
0
0
\(\color{#0066ff}{資料範圍與提示}\)
對50%的資料,N ≤ 10000。
對100%的資料,1 ≤ N ≤ 65534。
輸入檔案的大小不超過1M。保證輸入的食物網沒有環。
\(\color{#0066ff}{ 題解 }\)
考慮建出一棵樹
刪掉一個當前點,那麼當前點的子樹的所有點都會受影響
顯然,答案就是每個點的siz-1
考慮這棵樹
顯然對於一個點來說,從它一直到根的所有點都是可以影響它的點,它的父親就是距離它最近的影響點
再考慮什麼時候會死
當且僅當自己沒有食物會死, 也就是沒有了食物來源
所以要想一下破壞所有食物來源,那麼。。。所有食物在這棵樹上的LCA!!!就是父親!
那麼怎麼求呢
考慮一個順序,當前點在樹上的位置是由其食物確定的,所以可以進行遞推
首先拓撲排序一下,這樣保證建樹的時候先建食物,後建當前點
然後暴力倍增就行了
會有一個生物有多個生產者食物的情況,所以要建立一個超級源,保證是一棵樹
注意,要區分不存在和超級源的情況,所以超級源的dep要設為1
#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
LL in() {
char ch; LL x = 0, f = 1;
while(!isdigit(ch = getchar()))(ch == '-') && (f = -f);
for(x = ch ^ 48; isdigit(ch = getchar()); x = (x << 1) + (x << 3) + (ch ^ 48));
return x * f;
}
const int maxn = 305050;
std::vector<int> v[maxn];
struct node {
int to;
node *nxt;
node(int to = 0, node *nxt = NULL): to(to), nxt(nxt) {}
void *operator new(size_t) {
static node *S = NULL, *T = NULL;
return (S == T) && (T = (S = new node[1024]) + 1024), S++;
}
};
int n;
node *h[maxn], *head[maxn];
int f[maxn][25], du[maxn];
int fac[maxn], cnt;
void add(int from, int to, node **hh) {
hh[from] = new node(to, hh[from]);
}
void toposort() {
std::queue<int> q;
for(int i = 1; i <= n; i++) if(!du[i]) q.push(i);
while(!q.empty()) {
int tp = q.front(); q.pop();
fac[++cnt] = tp;
for(node *i = h[tp]; i; i = i->nxt) {
du[i->to]--;
if(!du[i->to]) q.push(i->to);
}
}
}
int root;
int dep[maxn];
int siz[maxn];
int LCA(int x, int y) {
if(dep[x] < dep[y]) std::swap(x, y);
for(int i = 23; i >= 0; i--) if(dep[f[x][i]] >= dep[y]) x = f[x][i];
if(x == y) return x;
for(int i = 23; i >= 0; i--) if(f[x][i] != f[y][i]) x = f[x][i], y = f[y][i];
return f[x][0];
}
void dfs(int x) {
siz[x] = 1;
for(node *i = head[x]; i; i = i->nxt) dfs(i->to), siz[x] += siz[i->to];
}
int main() {
n = in();
for(int i = 1; i <= n; i++) {
while("call me qiangge") {
int c = in();
if(!c) break;
add(c, i, h);
du[i]++;
v[i].push_back(c);
}
}
toposort();
root = n + 1;
dep[root] = 1;
for(int i = 1; i <= n; i++) {
int now = fac[i];
if(v[now].empty()) f[now][0] = root, add(root, now, head), dep[now] = dep[root] + 1;
else {
int lca = v[now][0];
for(int j = 1; j < (int)v[now].size(); j++) { lca = LCA(lca, v[now][j]); }
add(lca, now, head);
dep[now] = dep[lca] + 1;
f[now][0] = lca;
for(int j = 1; j <= 23; j++) f[now][j] = f[f[now][j - 1]][j - 1];
}
}
dfs(root);
for(int i = 1; i <= n; i++) printf("%d\n", siz[i] - 1);
return 0;
}