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编程问答

2020CCPC(长春) - Strange Memory(树上启发式合并+位运算)

發布時間:2024/4/11 编程问答 39 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 2020CCPC(长春) - Strange Memory(树上启发式合并+位运算) 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

題目大意:給出一棵?n 個點組成的有根樹,一號節點是根節點,現在要求實現 n * n 的公式:

題目分析:樹上啟發式合并,需要修改部分內部實現,如果可以想到樹啟的話,那么應該往子樹上去靠攏,當每個點作為子樹的根時,其可以作為 lca 然后去統計子樹中可以匹配的 ( u , v ) 點對,這個題目因為 a[ i ] != 0,換句話說,點 u , v , lca( u , v ) 一定是互不相同的三個點,極大程度上簡化了題目(因為三個點的形式一定是一個分叉的形狀,不可能是鏈狀的),換句話說,當 lca 確定后,可以枚舉每個點作為點 u,然后去統計“除了點 u 到點 lca 的這條路徑上的點之外,以?lca 為根節點的子樹中,所有 a[ v ] = a[ u ] ^ a[ lca ] 的點 v,然后對 v^u 加和”,但如果每個點都去枚舉的話,那么時間復雜度將會是 n * n 級別的,又因為如果每個點都枚舉一遍的話,換句話說對于一個有貢獻的 ( u , v ) 點對來說,點 u 和點 v 都會被枚舉一遍從而形成了浪費

再考慮樹啟是關于輕重鏈剖分的,然后訪問輕鏈的次數是 O( logn ) 級別的,因此可以只枚舉輕鏈上的點的貢獻,然后去尋找滿足條件的點與其匹配即可,這樣時間復雜度就下降到了 nlogn,具體實現就是,對于某一條輕鏈來說,先維護其貢獻,然后再將其下標更新到數據結構中維護

下面講該如何實現,首先上面簡化的模型已經足夠可以完成公式,但本題實際上是要求記錄下標的異或和,比賽時沒有多想,直接對每個權值維護了一個?set,用于記錄當前權值下有多少個下標,維護答案的時候暴力枚舉即可,本以為時間復雜度是 nlog^2n 的,TLE 的原因是因為 set 的那一層 log,于是想到每次增加和刪除都是連續的一段,將 set 換成了 vector 便輕松將時間復雜度控制到了 nlogn 級別,交上去也真的 AC 了,賽后和潘學長還有zx學長討論過后才發現,自己實際上寫了個假算法。。因為如果暴力去維護下標的話,時間復雜度其實是 O( k * n * logn ),這里的 k 是,整棵樹中出現次數最多的數字的出現次數,如果整棵樹都是同一個數字的話,那么時間復雜度將退化成 O( n * n * logn ) 級別的。。然鵝感謝出題人,卑微菜雞在這里給你磕頭了,咚咚咚,多謝出題人沒有刻意去卡這種數據,導致在隨機數據下,常數 k 好像很小很小,甚至比 std 跑的還快。。

然后講一下正解吧,因為我們需要維護的是下標的異或和,而對于異或而言,非常重要的一個性質就是,拆位之后每一位都相互獨立,所以我們不妨對于下標的每一位都單獨跑一次樹啟,最后將答案加和即可,對于某一位來說,假設 u == 1,對于匹配到的 v 來說,只有 v == 0 的位置才具有貢獻,對于 u == 0 而言,同理只有 v == 1 才有貢獻,所以類比于上一段的思路,對于每個權值 val 來說,上一段的做法維護的是一個 vector,里面儲存著 a[ x ] == val 的 x,也就是下標,而本段的思路是,對于每個權值 val 來說,記錄一下所有下標,在二進制下第 i 位中共出現了多少個 0 和多少個 1,只是換了一下實現思路而已,這樣實現的時間復雜度是嚴格 O( nlogn * 20 ) 的,20 的意思是需要將下標拆成 20 位,因為 2^20 > 1e6 >= a[ i ]?

代碼:
?

//#pragma GCC optimize(2) //#pragma GCC optimize("Ofast","inline","-ffast-math") //#pragma GCC target("avx,sse2,sse3,sse4,mmx") #include<iostream> #include<cstdio> #include<string> #include<ctime> #include<cmath> #include<cstring> #include<algorithm> #include<stack> #include<climits> #include<queue> #include<map> #include<set> #include<sstream> #include<cassert> #include<bitset> using namespace std;typedef long long LL;typedef unsigned long long ull;const int inf=0x3f3f3f3f;const int N=1e5+100;vector<int>node[N],temp;bool vis[N];int deep[N],num[N],son[N],a[N];int cnt[(1<<20)+100][25][2];//拆位LL ans;void update(int id,int val) {for(int i=0;i<20;i++)cnt[a[id]][i][(id>>i)&1]+=val; }LL search(int id,int num) {LL ans=0;for(int i=0;i<20;i++)ans+=cnt[num][i][!((id>>i)&1)]*(1<<i);return ans; }void dfs_son(int u,int fa,int dep) {deep[u]=dep;son[u]=-1;num[u]=1;for(auto v:node[u]){if(v==fa)continue;dfs_son(v,u,dep+1);num[u]+=num[v];if(son[u]==-1||num[v]>num[son[u]])son[u]=v;} }void cal(int u,int fa,int lca) {temp.push_back(u);ans+=search(u,a[u]^a[lca]);for(auto v:node[u]){if(v==fa||vis[v])continue;cal(v,u,lca);} }void del(int u,int fa) {update(u,-1);for(auto v:node[u]){if(v==fa||vis[v])continue;del(v,u);} }void dfs(int u,int fa,int keep) {for(auto v:node[u]){if(v==fa||v==son[u])continue;dfs(v,u,0);}if(son[u]!=-1){dfs(son[u],u,1);vis[son[u]]=true;}update(u,1);for(auto v:node[u]){if(v==fa||vis[v])continue;cal(v,u,u);for(auto it:temp)update(it,1);temp.clear();}if(son[u]!=-1)vis[son[u]]=false;if(!keep)del(u,fa); }int main() { #ifndef ONLINE_JUDGE // freopen("data.in.txt","r",stdin); // freopen("data.out.txt","w",stdout); #endif // ios::sync_with_stdio(false);int n;scanf("%d",&n);for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",a+i);for(int i=1;i<n;i++){int u,v;scanf("%d%d",&u,&v);node[u].push_back(v);node[v].push_back(u);}dfs_son(1,-1,0);dfs(1,-1,1);printf("%lld\n",ans);return 0; }

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的2020CCPC(长春) - Strange Memory(树上启发式合并+位运算)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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