题解 UVA1479 【Graph and Queries】

\[ \text{Preface} \]

算是一道思维难度稍易,代码难度稍难的题吧。
\[ \text{Description} \]
给出一张 \(n\) 个点,\(m\) 条边的图,点带权。需要支持三个操作:

  • D x 删掉编号为 \(x\) 的边
  • Q x k 查询与节点 \(x\) 联通的所有节点中,点权第 \(k\) 大节点的点权
  • C x v 将节点 \(x\) 点权改为 \(v\)

多组数据,每组数据最终需要输出所有查询的平均值 ( 保留 6 位 ) ,没有强制在线。
\[ \text{Solution} \]
不知道大家有没有做过 这道题 ,推荐先去做一下。

\(~\)

首先,对于同一个连通块里的所有节点,查询与任意一个节点连通的所有节点的第 \(k\) 大,都是查询该连通块里所有节点的第 \(k\) 大。已经很明显可以用并查集维护每个连通块的代表节点,再在这个代表节点上用一个数据结构维护连通块信息,支持合并,查询第 \(k\) 大。

我们发现权值线段树可以做到上述操作,尝试用权值线段树维护,每个节点开一个权值线段树。

\(~\)

对于操作 Q x k \(:\)

​ ​ ​ ​ 权值线段树基本操作。

对于操作 C x v \(:\)

​​ ​ ​ ​ 我们可以看作是在 \(x\) 这个位置上少了一个原来的点权,再多了一个新的点权,两次插入操作即可解决。

对于操作 D x \(:\)

​ ​ ​ ​ \(......\) ,我们发现删掉一条边,不能有效使得一个连通块分裂成两个连通块,并且维护权值线段树。

\(~\)

注意到此题 没有强制在线 ,意味着,我们可以离线地把所有操作都读进来,然后去反着考虑这些询问。

这样一来,D x 操作就可以变为 \(:\) 加入一条编号为 \(x\) 的边。其余的两个操作不变。

我们发现添加一条边很容易维护 \(:\) 找出 \(u,v\) 所在的连通块 \(p,q\) ,若 \(p=q\) ,则无需操作;否则合并权值线段树 \(p\) 和权值线段树 \(q\) ,然后令 \(fa[q]=p\)

综上所述,我们就可以用 权值线段树 \(+\) 并查集 解决本题了。\((\) 当然什么 \(splay\)\(treap\) 启发式合并也行 \()\)

时空复杂度 \(\text{O(n log n)}\)
\[ \text{Code} \]

#include<cstdio>
#include<cstring>

#define RI register int

using namespace std;

inline int read()
{
    int x=0,f=1;char s=getchar();
    while(s<'0'||s>'9'){if(s=='-')f=-f;s=getchar();}
    while(s>='0'&&s<='9'){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
    return x*f;
}

const int N=6000100,M=6000100,Q=6000100,MLOGN=50000000;

const int INF=1e6;

int T;
int n,m,q;

int cnt;
long double ans;

int val[N];

struct Edge{
    int u;
    int v;
    bool del;
}e[M];

char opt[Q];
int x[Q],k[Q];

int fa[N];

int get(int x)
{
    if(fa[x]==x)return x;
    return fa[x]=get(fa[x]);
}

int tot,root[N];
struct SegmentTree{
    int lc,rc;
    int cnt;
}t[MLOGN];

int New()
{
    tot++;
    t[tot].lc=t[tot].rc=t[tot].cnt=0;
    return tot;
}

void insert(int &p,int l,int r,int delta,int val)
{
    if(!p)
        p=New();
    t[p].cnt+=val;
    if(l==r)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    if(delta<=mid)
        insert(t[p].lc,l,mid,delta,val);
    else
        insert(t[p].rc,mid+1,r,delta,val);
}

int merge(int p,int q)
{
    if(!p||!q)
        return p^q;
    t[p].cnt+=t[q].cnt;
    t[p].lc=merge(t[p].lc,t[q].lc);
    t[p].rc=merge(t[p].rc,t[q].rc);
    return p;
}

int ask(int p,int l,int r,int k)
{
    if(l==r)
        return l;
    int mid=(l+r)>>1;
    int rcnt=t[t[p].rc].cnt;
    if(k<=rcnt)
        return ask(t[p].rc,mid+1,r,k);
    else
        return ask(t[p].lc,l,mid,k-rcnt);
}

void link(int u,int v)
{
    u=get(u),v=get(v);

    if(u==v)return;

    root[u]=merge(root[u],root[v]);
    fa[v]=u;
}

void work()
{
    tot=cnt=ans=q=0;
    memset(root,0,sizeof(root));

    for(RI i=1;i<=n;i++)
        val[i]=read();

    for(RI i=1;i<=m;i++)
        e[i].u=read(),e[i].v=read();

    char tmp[2];
    while(scanf("%s",tmp),tmp[0]!='E')
    {
        opt[++q]=tmp[0];
        switch(tmp[0])
        {
            case 'D':{

                x[q]=read();
                e[x[q]].del=true;

                break;
            }

            case 'Q':{

                x[q]=read(),k[q]=read();
                cnt++;

                break;
            }

            case 'C':{

                x[q]=read(),k[q]=val[x[q]],val[x[q]]=read();

                break;
            }
        }
    }

    for(RI i=1;i<=n;i++)
        fa[i]=i,insert(root[i],-INF,INF,val[i],1);

    for(RI i=1;i<=m;i++)
    {
        if(e[i].del)continue;
        link(e[i].u,e[i].v);
    }

    for(RI i=q;i>=1;i--)
        switch(opt[i])
        {
            case 'D':{

                e[x[i]].del=false;
                link(e[x[i]].u,e[x[i]].v);

                break;
            }

            case 'Q':{

                int p=get(x[i]);

                int A=ask(root[p],-INF,INF,k[i]);

                if(A==-INF||A==INF)
                    continue;

                ans+=(long double)A/cnt;

                break;
            }

            case 'C':{

                int p=get(x[i]);

                insert(root[p],-INF,INF,val[x[i]],-1);
                val[x[i]]=k[i];
                insert(root[p],-INF,INF,val[x[i]],1);

                break;
            }
        }

    printf("Case %d: %Lf\n",++T,ans);
}

int main()
{
    while(n=read(),m=read(),n&&m)    work();

    return 0;
}

\[ \text{Thanks} \ \text{for} \ \text{watching} \]

猜你喜欢

转载自www.cnblogs.com/cjtcalc/p/12263001.html