[ZJOI2012]灾难(建图)

阿米巴是小强的好朋友。

阿米巴和小强在草原上捉蚂蚱。小强突然想,如果蚂蚱被他们捉灭绝了,那么吃蚂蚱的小鸟就会饿死,而捕食小鸟的猛禽也会跟着灭绝,从而引发一系列的生态灾难。

学过生物的阿米巴告诉小强,草原是一个极其稳定的生态系统。如果蚂蚱灭绝了,小鸟照样可以吃别的虫子,所以一个物种的灭绝并不一定会引发重大的灾难。

我们现在从专业一点的角度来看这个问题。我们用一种叫做食物网的有向图来描述生物之间的关系:

一个食物网有N个点,代表N种生物,如果生物x可以吃生物y,那么从y向x连一个有向边。

这个图没有环。

图中有一些点没有连出边,这些点代表的生物都是生产者,可以通过光合作用来生存; 而有连出边的点代表的都是消费者,它们必须通过吃其他生物来生存。

如果某个消费者的所有食物都灭绝了,它会跟着灭绝。

我们定义一个生物在食物网中的“灾难值”为,如果它突然灭绝,那么会跟着一起灭绝的生物的种数。

举个例子:在一个草场上,生物之间的关系是:

如 

如果小强和阿米巴把草原上所有的羊都给吓死了,那么狼会因为没有食物而灭绝,而小强和阿米巴可以通过吃牛、牛可以通过吃草来生存下去。所以,羊的灾难值是1。但是,如果草突然灭绝,那么整个草原上的5种生物都无法幸免,所以,草的灾难值是4。

给定一个食物网,你要求出每个生物的灾难值。

Solution

 一个思路就是,如果i消失后会直接导致x的灭绝,则连一条i到x的边,最后求一遍前缀和就可以了。

但这个怎么求。

考虑在a吃b的图上考虑一个点最早灭绝的时候,我们从x一路往上爬,爬到lca就是最深的能使他灭绝的点。

然后问题来了,怎么建这张图?

一种方法是拓扑,每次拿出一个点时,枚举它所有能吃的点,对他们求lca,那么这个lca就是这个点的父亲。

Code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<queue>
#define N 70003
using namespace std;
queue<int>q;
vector<int>son[N],ye[N];
int head[N],tot,n,sum[N],du[N],x,deep[N],p[N][20]; 
struct zzj{
  int n,to;
}e[N<<3];
void dfs(int x){
    sum[x]=1;
    for(int i=0;i<son[x].size();++i){
        int v=son[x][i];
        dfs(v);
        sum[x]+=sum[v];
    }
}
inline void add(int u,int v){
    e[++tot].n=head[u];
    e[tot].to=v;
    head[u]=tot;
}
inline int getlca(int a,int b){
    if(deep[a]<deep[b])swap(a,b);
    for(int i=19;i>=0;--i)if(deep[a]-(1<<i)>=deep[b])a=p[a][i];
    if(a==b)return a;
    for(int i=19;i>=0;--i)if(p[a][i]!=p[b][i])a=p[a][i],b=p[b][i];
    return p[a][0];
}
int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;++i){
        while(1){
            scanf("%d",&x);if(!x)break;
            add(x,i);du[i]++;
            ye[i].push_back(x); 
        } 
    }
    for(int i=1;i<=n;++i)if(!du[i])q.push(i),add(0,i),ye[i].push_back(0);
    while(!q.empty()){
        int u=q.front();q.pop();
        int lca=ye[u][0];
        if(ye[u].size()!=1)
          for(int i=1;i<ye[u].size();++i)lca=getlca(lca,ye[u][i]);
        p[u][0]=lca;deep[u]=deep[lca]+1;
        son[lca].push_back(u);
        for(int i=1;(1<<i)<=deep[u];++i)p[u][i]=p[p[u][i-1]][i-1];
        for(int i=head[u];i;i=e[i].n)if(!--du[e[i].to])q.push(e[i].to); 
    }
    dfs(0);
    for(int i=1;i<=n;++i)printf("%d\n",sum[i]-1);
    return 0;
}

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