[hdu 2586]lca模板题(在线+离线两种版本)

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2586

在线版本:

在线方法的思路很简单,就是倍增。一遍dfs得到每个节点的父亲,以及每个点的深度。然后用dp得出每个节点向上跳2^k步到达的节点。

那么对于一个查询u,v,不妨设depth[u]>=depth[v],先让u向上跳depth[u]-depth[v]步,跳的方法就是直接用数字的二进制表示跳。

然后现在u和v都在同一深度上了,再二分找向上共同的祖先,就可以二分出lca了。复杂度nlogn预处理+qlogn查询。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; int read()
{
char c=getchar();
while (!isdigit(c)) c=getchar();
int x=;
while (isdigit(c))
{
x=x*+c-'';
c=getchar();
}
return x;
} const int maxn=;
const int maxm=maxn*;
int head[maxn];
struct Edge
{
int u,v,w,nxt;
}edge[maxm];
int tot; void init()
{
tot=;
memset(head,-,sizeof(head));
} void addedge(int u,int v,int w)
{
++tot;
edge[tot].u=u;
edge[tot].v=v;
edge[tot].w=w;
edge[tot].nxt=head[u];
head[u]=tot;
} int dep[maxn];
int pa[maxn];
int dis[maxn]; void dfs(int u,int f,int de,int d)
{
pa[u]=f;
dep[u]=de;
dis[u]=d;
for (int i=head[u];i!=-;i=edge[i].nxt)
{
int v=edge[i].v;
int w=edge[i].w;
if (v!=f)
{
dfs(v,u,de+,d+w);
}
}
} int fa[maxn][]; int getlca(int u,int v)
{
if (dep[u]<dep[v]) swap(u,v);
int jump=dep[u]-dep[v];
for (int i=;i<;i++)
{
if (jump&) u=fa[u][i];
jump>>=;
}
for (int i=;i>=;i--)
{
if (fa[u][i]!=fa[v][i])
{
u=fa[u][i];
v=fa[v][i];
}
}
if (u!=v) return pa[u];
else return u;
} int main()
{
int t;
t=read();
while (t--)
{
init();
int n,q;
n=read();
q=read();
for (int i=;i<n-;i++)
{
int u,v,w;
u=read();
v=read();
w=read();
addedge(u,v,w);
addedge(v,u,w);
}
dfs(,,,);
for (int i=;i<=n;i++) fa[i][]=pa[i];
for (int i=;i<;i++)
for (int j=;j<=n;j++)
fa[j][i]=fa[fa[j][i-]][i-];
while (q--)
{
int u,v;
u=read();
v=read();
int lca=getlca(u,v);
int ans=dis[u]+dis[v]-*dis[lca];
printf("%d\n",ans);
}
}
return ;
}

离线版本:

离线版本复杂度低,所以有时候还是很有必要会的。(有一次比赛在线的做法就被卡常了)

离线版本的思路是:每个点都把与它有关的查询放进它的那个vector里,然后对这棵树进行一次dfs,在dfs的过程中直接得出所有查询的答案,复杂度是O(n+q)。

具体来说,假设有一个查询u,v,当遍历到u的时候,如果v还没有遍历,就先不管这个查询;如果v已经遍历过了,那就处理这个查询,那么这个查询的结果是什么呢?结果就是v向上一直找,找到深度最浅的那个已经遍历过并且当前正在考虑这棵子树的节点,就是u和v的lca。这是用到了dfs的中序遍历性质,很难表达清楚,可以通过想象感觉一下。那么怎么得到v向上一直找,找到最浅的那个已经遍历过的节点呢?并查集。具体可以参照代码,这个感觉真的只能通过想象感觉出来,确实很难表述。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; int read()
{
char c=getchar();
while (!isdigit(c)) c=getchar();
int x=;
while (isdigit(c))
{
x=x*+c-'';
c=getchar();
}
return x;
} const int maxn=;
const int maxm=maxn*;
int head[maxn];
struct Edge
{
int u,v,w,nxt;
}edge[maxm];
int tot; void init()
{
tot=;
memset(head,-,sizeof(head));
} void addedge(int u,int v,int w)
{
++tot;
edge[tot].u=u;
edge[tot].v=v;
edge[tot].w=w;
edge[tot].nxt=head[u];
head[u]=tot;
} vector< pair<int,int> > Q[maxn];
bool vis[maxn];
int fa[maxn];
int ans[];
int dis[maxn]; void addquery(int u,int v,int id)
{
Q[u].push_back(make_pair(v,id));
Q[v].push_back(make_pair(u,id));
} int findfa(int x)
{
if (fa[x]==x) return x;
return fa[x]=findfa(fa[x]);
} int n,q; void dfs(int u,int d)
{
dis[u]=d;
vis[u]=true;
for (int i=head[u];i!=-;i=edge[i].nxt)
{
int v=edge[i].v;
int w=edge[i].w;
if (!vis[v])
{
dfs(v,d+w);
fa[v]=u;
}
}
for (int i=;i<Q[u].size();i++)
{
int v=Q[u][i].first;
int id=Q[u][i].second;
if (vis[v]) ans[id]=dis[u]+dis[v]-*dis[findfa(v)];
}
} int main()
{
int t;
t=read();
while (t--)
{
init();
n=read();
q=read();
for (int i=;i<n-;i++)
{
int u,v,w;
u=read();
v=read();
w=read();
addedge(u,v,w);
addedge(v,u,w);
}
for (int i=;i<maxn;i++) Q[i].clear();
memset(vis,false,sizeof(vis));
for (int i=;i<=n;i++) fa[i]=i;
for (int i=;i<q;i++)
{
int u,v;
u=read();
v=read();
addquery(u,v,i);
}
dfs(,);
for (int i=;i<q;i++) printf("%d\n",ans[i]);
}
return ;
}
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