BZOJ2733 || 洛谷P3224 [HNOI2012]永无乡【平衡树启发式合并】

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Description

永无乡包含 n 座岛,编号从 1 到 n,每座岛都有自己的独一无二的重要度,按照重要度可 以将这 n 座岛排名,名次用 1 到 n 来表示。某些岛之间由巨大的桥连接,通过桥可以从一个岛 到达另一个岛。如果从岛 a 出发经过若干座(含 0 座)桥可以到达岛 b,则称岛 a 和岛 b 是连 通的。现在有两种操作:B x y 表示在岛 x 与岛 y 之间修建一座新桥。Q x k 表示询问当前与岛 x连通的所有岛中第 k 重要的是哪座岛,即所有与岛 x 连通的岛中重要度排名第 k 小的岛是哪 座,请你输出那个岛的编号。

Input

输入文件第一行是用空格隔开的两个正整数 n 和 m,分别 表示岛的个数以及一开始存在的桥数。接下来的一行是用空格隔开的 n 个数,依次描述从岛 1 到岛 n 的重要度排名。随后的 m 行每行是用空格隔开的两个正整数 ai 和 bi,表示一开始就存 在一座连接岛 ai 和岛 bi 的桥。后面剩下的部分描述操作,该部分的第一行是一个正整数 q, 表示一共有 q 个操作,接下来的 q 行依次描述每个操作,操作的格式如上所述,以大写字母 Q 或B 开始,后面跟两个不超过 n 的正整数,字母与数字以及两个数字之间用空格隔开。 对于 20%的数据 n≤1000,q≤1000

对于 100%的数据 n≤100000,m≤n,q≤300000

Output

对于每个 Q x k 操作都要依次输出一行,其中包含一个整数,表 示所询问岛屿的编号。如果该岛屿不存在,则输出-1。


题目分析

平衡树用Treap,Splay,SBT什么的都行
主要在于合并操作

初始时对于每个结点单独建立一棵treap
再用一个并查集维护连通性
合并x和y时先判断两点是否已联通
若没有
则将节点总数较小的treap中保存的权值暴力插入另一棵
这就是所谓的启发式合并

询问kth直接在并查集中找到x的祖宗
然后以在以它为树根的树上查询


#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;

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

const int maxn=100010;
int n,m,q;
int ch[maxn<<3][2],val[maxn<<3];
int sum[maxn<<3],rnd[maxn<<3],rt[maxn];
int fa[maxn],pos[maxn],tot;

void update(int p){sum[p]=sum[ch[p][0]]+sum[ch[p][1]]+1;}

void rotate(int &p,int d)
{
    int k=ch[p][d^1];
    ch[p][d^1]=ch[k][d];
    ch[k][d]=p;
    update(p); update(k);
    p=k;
}

void ins(int &p,int x)
{
    if(!p){ p=++tot; val[p]=x; rnd[p]=rand(); sum[p]=1; return;}
    int d=x<val[p] ?0:1;
    ins(ch[p][d],x);
    if(rnd[ch[p][d]]<rnd[p]) rotate(p,d^1);
    update(p);
}

void dfs(int &p1,int &p2)//深搜遍历把每个结点权值插入另一棵
{
    if(!p1) return;
    if(ch[p1][0]) dfs(ch[p1][0],p2);
    if(ch[p1][1]) dfs(ch[p1][1],p2);
    ins(p2,val[p1]); //delete(p1);
}

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

void merge(int u,int v)
{
    int fu=find(u),fv=find(v);
    if(fu!=fv)
    {
        if(sum[rt[fu]]>sum[rt[fv]]) swap(fu,fv);
        fa[fu]=fv; dfs(rt[fu],rt[fv]);//将结点总数少的暴力插入另一棵
        //注意fa[fu]=fv一定要在交换完后赋
    }
}

int kth(int p,int k)
{
    int ss=sum[ch[p][0]];
    if(k<=ss) return kth(ch[p][0],k);
    else if(k<=ss+1) return val[p];
    else return kth(ch[p][1],k-ss-1);
}

int main()
{
    n=read();m=read();
    for(int i=1;i<=n;++i)
    {
        int x=read(); 
        fa[i]=i; pos[x]=i;//pos记录权值对应的节点编号
        ins(rt[i],x);//单独建树
    }
    for(int i=1;i<=m;++i)
    {
        int u=read(),v=read();
        merge(u,v);
    }
    q=read();
    while(q--)
    {
        char ss; scanf("%s",&ss);
        if(ss=='Q')
        {
            int u=read(),k=read();
            int ff=find(u);
            if(sum[rt[ff]]<k) printf("-1\n");
            else printf("%d\n",pos[kth(rt[ff],k)]);
        }
        else if(ss=='B')
        {
            int u=read(),v=read();
            merge(u,v);
        }
    }
    return 0;
}

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