CSU 1811: Tree Intersection(线段树启发式合并||map启发式合并)

http://acm.csu.edu.cn/csuoj/problemset/problem?pid=1811

题意:给出一棵树,每一个结点有一个颜色,然后依次删除树边,问每次删除树边之后,分开的两个连通块里面的颜色交集数是多少,即公有的颜色数。

思路:可以像树形DP一样,先处理出儿子结点,然后回溯的时候和儿子结点的子树合并,更新父结点的子树,然后更新父结点的答案。

枚举删除的边。以u为子树里面放的是某个颜色有多少,然后和一开始统计的某种颜色的总数比较,如果树里面这个颜色的数目小于这个颜色的总数,那么这个颜色就肯定有一些是在另一个连通块里面,那么就是公有的,对答案有贡献。

如果树里面这个颜色的数目为0或者等于这个颜色的总数,说明不是公有的,那么对答案就没贡献。

因为直接合并的话O(n^2)的复杂度太大,因此用启发式合并达到O(nlogn)。

写了两种方法,都很好理解。

线段树:空间不足,因此要动态开辟结点

 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 100010
struct node {
int val, cnt, l, r; // val是颜色c的个数,sum是答案的个数
} tree[N*];
struct Edge {
int v, nxt, id;
} edge[N*];
int n, col[N], sum[N], head[N], tot, sz, root[N], ans[N], e[N];
// 共有的就是交集就是答案
void Add(int u, int v, int id) {
edge[tot] = (Edge) { v, head[u], id }; head[u] = tot++;
edge[tot] = (Edge) { u, head[v], id }; head[v] = tot++;
} void PushUp(int now) {
tree[now].cnt = tree[tree[now].l].cnt + tree[tree[now].r].cnt;
} int Build(int l, int r, int c) {
int now = ++sz;
tree[now].l = tree[now].r = ;
int m = (l + r) >> ;
if(l == r) {
tree[now].val = ;
tree[now].cnt = (tree[now].val < sum[c] ? : );
return now;
}
if(c <= m) tree[now].l = Build(l, m, c);
else tree[now].r = Build(m + , r, c);
PushUp(now);
return now;
} void Merge(int &rt1, int rt2, int l, int r) {
if(!rt1 || !rt2) {
if(!rt1) rt1 = rt2; // 小的变成大的
return ;
}
if(l == r) {
tree[rt1].val += tree[rt2].val;
tree[rt1].cnt = (tree[rt1].val < sum[l] ? : );
return ;
}
int m = (l + r) >> ;
Merge(tree[rt1].l, tree[rt2].l, l, m);
Merge(tree[rt1].r, tree[rt2].r, m + , r);
PushUp(rt1);
} void DFS(int u, int fa, int id) {
root[u] = Build(, n, col[u]);
for(int i = head[u]; ~i; i = edge[i].nxt) {
int v = edge[i].v;
if(v == fa) continue;
DFS(v, u, edge[i].id);
Merge(root[u], root[v], , n);
}
if(id) e[id] = tree[root[u]].cnt;
} int main() {
while(~scanf("%d", &n)) {
memset(sum, , sizeof(sum));
for(int i = ; i <= n; i++) scanf("%d", &col[i]), sum[col[i]]++;
memset(head, -, sizeof(head)); sz = , tot = ;
for(int i = ; i < n; i++) {
int u, v; scanf("%d%d", &u, &v);
Add(u, v, i);
}
DFS(, -, );
for(int i = ; i < n; i++)
printf("%d\n", e[i]);
}
return ;
}

map:

 #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 100010
struct Edge {
int v, nxt, id;
} edge[N*];
map<int, int> num[N];
int n, col[N], sum[N], cnt[N], e[N], head[N], tot; void Add(int u, int v, int id) {
edge[tot] = (Edge) { v, head[u], id }; head[u] = tot++;
edge[tot] = (Edge) { u, head[v], id }; head[v] = tot++;
} void DFS(int u, int fa, int id) {
num[u][col[u]] = ; cnt[u] = num[u][col[u]] < sum[col[u]] ? : ;
for(int i = head[u]; ~i; i = edge[i].nxt) {
int v = edge[i].v, idd = edge[i].id;
if(v == fa) continue;
DFS(v, u, idd);
if(num[u].size() < num[v].size()) // 启发式合并
swap(num[u], num[v]), swap(cnt[u], cnt[v]);
for(map<int,int>::iterator it = num[v].begin(); it != num[v].end(); it++) {
int key = it->first, cc = it->second;
if(num[u][key] + cc < sum[key] && num[u][key] == ) cnt[u]++; // 如果之前没被算过,并且是共有的就要加上
if(num[u][key] + cc == sum[key] && num[u][key] > ) cnt[u]--; // 如果之前被算过,并且是特有的就要减去
num[u][key] += cc;
}
}
if(id) e[id] = cnt[u];
} int main() {
while(~scanf("%d", &n)) {
memset(sum, , sizeof(sum));
memset(cnt, , sizeof(cnt));
for(int i = ; i <= n; i++) scanf("%d", &col[i]), sum[col[i]]++, num[i].clear();
memset(head, -, sizeof(head)); tot = ;
for(int i = ; i < n; i++) {
int u, v; scanf("%d%d", &u, &v);
Add(u, v, i);
}
DFS(, -, );
for(int i = ; i < n; i++) printf("%d\n", e[i]);
}
return ;
}
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