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这道题虽然思维难度不高,但是我却收获颇多。
这个图的模型就是好多棵基环内向树,然后求对于每一个点\(u\),在\(k\)步之内能走到\(u\)的点的数量(包括点\(u\)自己)。
首先自然是分成两部分:树上的点和环上的点。
对于树上的每一个点,无非是把他的的\(k\)级之内的祖先都加1,这个用树状数组或树上差分都能解决;
对于环上的每一个点,要判断能否绕完一圈,如果能,就加上环的长度;否则于把每一个点走\(k\)步之内的点的值都加1,这个用差分也很好解决。
所以这道题就做完了。
这是常规的思路,但却不是最优化、最简洁的思路。对于树上的点来说,无论是树状数组还是树上差分都是\(O(nlogn)\)的(树上差分需要预处理倍增数组),但实际上能做到\(O(n)\),而且额外简单。
我们只要在树上dfs的时候维护一个栈,但这个栈中的每一个元素都有用,st[i]表示深度为\(i\)的点的个数。
具体步骤是在第一次dfs到点\(u\)的时候记录栈中的所有元素个数\(num_1\),在回溯到\(u\)的时候在记录一次\(num_2\),期间把深度大于\(d_u+k\)的点都踢出栈,这样\(num_2 - num_1\)就是距离\(u\)小于等于\(k\)的点的个数了!
处理完树上的点后,还有一些点延伸到环上,即栈中剩下的点,那么只要仿照环上的点进行差分就可以了。
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<queue>
#include<assert.h>
#include<ctime>
using namespace std;
#define enter puts("")
#define space putchar(' ')
#define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define In inline
#define forE(i, x, y) for(int i = head[x], y; ~i && (y = e[i].to); i = e[i].nxt)
typedef long long ll;
typedef double db;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const db eps = 1e-8;
const int maxn = 5e5 + 5;
In ll read()
{
ll ans = 0;
char ch = getchar(), las = ' ';
while(!isdigit(ch)) las = ch, ch = getchar();
while(isdigit(ch)) ans = (ans << 1) + (ans << 3) + ch - '0', ch = getchar();
if(las == '-') ans = -ans;
return ans;
}
In void write(ll x)
{
if(x < 0) x = -x, putchar('-');
if(x >= 10) write(x / 10);
putchar(x % 10 + '0');
}
In void MYFILE()
{
#ifndef mrclr
freopen("ha2.in", "r", stdin);
freopen("ha.out", "w", stdout);
#endif
}
int n, K, To[maxn], ans[maxn];
struct Edge
{
int nxt, to;
}e[maxn];
int head[maxn], ecnt = -1;
In void addEdge(int x, int y)
{
e[++ecnt] = (Edge){head[x], y};
head[x] = ecnt;
}
int st[maxn], top = 0;
In void dfs(int& num, int now, int _f, int d)
{
int tp = num;
if(d > top) st[++top] = 0;
num++, st[d]++;
forE(i, now, v) if(v ^ _f) dfs(num, v, now, d + 1);
ans[now] = num - tp;
if(top == d + K) num -= st[top--]; //对于u的父亲来说,这些点的距离已经超过k了
}
int a[maxn], dif[maxn], acnt = 0;
In int nxt(int i, int x) {return i + x <= acnt ? i + x : i + x - acnt;}
In void solve(int x)
{
int u = x, v = To[x];
while(u != v && u != To[v]) u = To[u], v = To[To[v]]; //用floyd找环法!一行就搞定了!
a[acnt = 1] = u;
for(int v = To[u]; v != u; v = To[v]) a[++acnt] = v;
fill(dif + 1, dif + acnt + 1, 0);
int sum = min(K + 1, acnt);
for(int i = 1; i <= acnt; ++i)
forE(k, a[i], v)
{
if(v == a[nxt(i, acnt - 1)]) continue;
int num = 0;
st[top = 0] = 0, dfs(num, v, a[i], 1);
for(int d = 1; d <= top; ++d) //对于树上深度小于等于k的点要考虑对环的贡献
{
int dnum = st[d];
if(K - d >= acnt - 1) sum += dnum;//如果已经能走到环上每一个点了
else
{
int j = nxt(i, K - d); //否则进行环上差分:如果绕到了i的前面,把dif[1]+=dnum
dif[i] += dnum, dif[nxt(j, 1)] -= dnum;
if(nxt(j, 1) < i) dif[1] += dnum;
}
}
}
for(int i = 1; i <= acnt; ++i) sum += dif[i], ans[a[i]] = sum;
}
int main()
{
// MYFILE();
Mem(head, -1), ecnt = -1;
n = read(), K = read();
for(int i = 1; i <= n; ++i)
{
int x = read();
addEdge(x, i), To[i] = x;
}
fill(ans + 1, ans + n + 1, -1);
for(int i = 1; i <= n; ++i) if(ans[i] == -1) solve(i);
for(int i = 1; i <= n; ++i) write(ans[i]), enter;
return 0;
}