P6227 [BalticOI 2019 Day1] 山谷

· · 题解

原题链接

题目大意:

一颗 N 个节点的以 E 为根的树,每条边有权值 W_i,有 S 个特殊点和 Q 次询问。 每次询问第 I 条边不能经过,并给定一个起点 R

1.若能走到根节点,则输出 escaped。

2.若走不到根节点也走不到任意个特殊点,则输出 oo。

3.若走不到根节点但能走到特殊点,则输出最近特殊点的距离。

解题思路:

先给张图,方便理解(图很丑,看懂就行 QWQ)

我们设深度大的那个点为 P

第一种情况输出 escaped :

那就说明 RE 的路没被断开,也就是 R 不在 P 的子树内,所以 \operatorname{lca}(R , P) \ne P

\,

第二种情况输出 oo :

到不了根节点且到不了特殊点,说明 RP 的子树内,即 \operatorname{lca}(R , P) = PP 的子树内(包含 P)没有商店。

\,

第三种情况:

到不了根节点,但能到特殊点。

找的特殊点的范围一定在 P 的子树内,即 \operatorname{lca}(R , P) = P

暴力 DFS 找复杂度是 O(n^2) 的,考虑优化,这种树上问题的优化很多很多都是用倍增的。

注意到 ans = \min(c[R] - c[i] + nearshop[i])

其中 iR 的祖先(包括 R),c[i] 表示从 i 到根节点的距离,nearshop[i] 表示子树内i 最近的特殊点的距离。

我们可以设 $go[i][j]$ 表示从节点 $i$ 往上走 $2^j$ 步到的点,$f[i][j]$表示 $i$ ~ $go[i][j]$ 的所有节点中最小的 $nearshop[i] - c[i]$。 最终答案即为 $c[R]$ + 找到的最小 $nearshop[i] - c[i]$。 --- ### 易错 or 代码中难理解的点(☆) * 开 long long。 * 找最近特殊点必须只找**子树内**的,找外面的如果边被断开就没办法了,倍增的话就倍增到 $P$ 就行了。或者其实那个子树外的特殊点是合法的,但那下次往上跳的时候一定会统计到的。 * 当 $P = R$ 时,答案是不会更新的,所以手动判断一下。 --- ## 代码实现(细节有点多,放注释里了,非常仔细的,看一看吧 QWQ): ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; const int Num = 1e5 + 5; int n, s, q, e; int go[Num][20], dep[Num], u[Num], v[Num], shop_num[Num]; // shop_num[i] 表示i及i的子树内有多少商店 ll c[Num], near_shop[Num], f[Num][20], p[Num]; //这几个都要开long long!!! //!!!只用统计子树内的最近商店,子树外的以后会统计到或根本用不到 bool mark[Num]; struct edge { int to; ll w; }; vector<edge> g[Num]; inline ll read() { ll s = 0, f = 1; char c = getchar(); while (c < '0' || c>'9') { if (c == '-')f = -1; c = getchar(); } while (c >= '0' && c <= '9') { s = s * 10 + c - '0'; c = getchar(); } return s * f; } void dfs_pretreat(int x, int fa) { //pretreat v.预处理 go[x][0] = fa; dep[x] = dep[fa] + 1; if (mark[x])shop_num[x]++; for (int i = 0; i < g[x].size(); i++) { int t = g[x][i].to; if (t == fa)continue; c[t] = c[x] + g[x][i].w; dfs_pretreat(t, x); shop_num[x] += shop_num[t]; } } void dfs_shop(int x, int fa) { if (mark[x])near_shop[x] = 0; for (int i = 0; i < g[x].size(); i++) { int t = g[x][i].to; if (t == fa)continue; dfs_shop(t, x); near_shop[x] = min(near_shop[x], near_shop[t] + g[x][i].w); //只找子树内的最近商店 } } int lca(int x, int y) { if (dep[x] < dep[y])swap(x, y); //让x成为深度大的点 for (int i = 18; i >= 0; i--)if (dep[go[x][i]] >= dep[y])x = go[x][i]; for (int i = 18; i >= 0; i--)if (go[x][i] != go[y][i])x = go[x][i], y = go[y][i]; return (x == y) ? x : go[x][0]; } void solve(int I, int R) { if (dep[u[I]] < dep[v[I]])swap(u[I], v[I]); int point = u[I]; int LCA = lca(R, point); if (LCA != point) { //escaped 优先级大于 oo cout << "escaped\n"; return; } if (LCA == point && shop_num[point] == 0) { cout << "oo\n"; return; } ll ans = (ll)0x3f3f3f3f3f3f, pos = R; for (int i = 18; i >= 0; i--) { if (dep[go[pos][i]] >= dep[point]) { ans = min(ans, f[pos][i]); //先更新再跳 pos = go[pos][i]; } } if (point == R)ans = near_shop[R] - c[R]; //往上跳不了时 cout << ans + c[R] << endl; } int main() { n = read(), s = read(), q = read(), e = read(); //e是根节点 for (int i = 1; i < n; i++) { u[i] = read(), v[i] = read(); int w = read(); g[u[i]].push_back(edge{ v[i],w }); g[v[i]].push_back(edge{ u[i],w }); } for (int i = 1; i <= s; i++)mark[read()] = 1; dfs_pretreat(e, e); //e是根节点 memset(near_shop, 0x3f, sizeof(near_shop)); //要设为无穷大!!! dfs_shop(e, e); //!!!只用统计子树内的最近商店,子树外的以后会统计到 for (int t = 1; t <= 18; t++) for (int i = 1; i <= n; i++) go[i][t] = go[go[i][t - 1]][t - 1]; for (int i = 1; i <= n; i++)p[i] = near_shop[i] - c[i]; //p临时存一下,因为f[i][t]需要表示走2^t步 for (int i = 1; i <= n; i++)f[i][0] = min(p[i],p[go[i][0]]); //如果i为商店,f[i][0]不需要置为0!!! for (int t = 1; t <= 18; t++) for (int i = 1; i <= n; i++) f[i][t] = min(f[i][t - 1], f[go[i][t - 1]][t - 1]); //找c[R] + min{ near_shop[i] - c[i] } i∈子树 v[I] //f[i][j] 表示在 i ~ go[i][j] 这些点中, (near_shop[]-c[]) 最小是多少(典型倍增思想),最后加上c[R]就为最终answer while (q--) { int a = read(), b = read(); solve(a, b); } return 0; } ``` --- [推荐一些树上问题的有意思的题目QWQ](https://www.luogu.com.cn/training/348760)