题目链接:SPOJ 2666
给定一棵 $n$ 个节点的数,第 $i$ 条边的边权为 $c_i$,初始状态所有的点都是白色的。接下来要进行 $q$ 次操作,操作问题如下 $2$ 种:
C a
:反转点 $a$ 的颜色(白色变成黑色,黑色变成白色)。A
:询问 $\max\{\text{dist(a, b)}\}$,其中 $a, b$ 都是白点(两个点可以相同)。这意味着,只要树上存在白点,则答案一定是非负整数。如果不存在白点则输出They have disappeared.
。
数据范围:$1\le n, q\le 10 ^ 5$,$-10 ^ 3\le c_i \le 10 ^ 3$。
Solution
这道题主要麻烦在需要维护整棵树的信息,而不是一条树链。这意味着我们不但要记录左右儿子的信息,还需要维护虚子树的信息。
我们以点 $x$ 为例,模仿线段树维护最大子段和的形式,定义如下变量:
$\text{set}\ down$ | $\text{set}\ ians$ | $lmx$ | $rmx$ | $sum$ | $ans$ | $len$ |
---|---|---|---|---|---|---|
以虚子树深度最小的节点向下的链的集合。 | 虚子树的答案的集合。 | 在该 $\text{Splay}$ 维护的链中,从深度最小的节点出发的链的最长长度。 | 在该 $\text{Splay}$ 维护的链中,从深度最大的节点出发的链的最长长度。 | 该 $\text{Splay}$ 维护的链的总长度。 | 该 $\text{Splay}$ 中的答案的最大值。 | 该点代表的边权。 |
对于每个变量,我们都有一系列复杂的转移,接下来会慢慢分析。
首先考虑虚子树信息的转移,这一部分比较简单:
- $down,ians$:在
access
操作中,我们需要加入x->ch[1]
的答案,删除y
的答案。
接下来考虑 pushup
操作:
为了方便转移,定义一些临时变量:
- 虚子树内向下的链的最长长度 $t=\max(down)$,如果当前点是白点则需要和 $0$ 取最大值。
- 从当前点向上、向虚子树的最长链长度 $L = \max(t, rmx_{\text{lson}} + len)$。
- 从当前点向下、向虚子树的最长链长度 $R = \max(t, lmx_{\text{rson}})$。
有了这些信息,我们就可以进行精彩的转移啦!
这一部分最重要的转移,由于都是分类讨论,具体详见代码。在此提几个关键点:
- 某些转移中,需要考虑当前点维护的边权 $len$。
- 考虑虚子树组合的情况。
- 注意当前点的颜色对转移的影响。
时间复杂度:$\mathcal O((n + q)\log ^ 2 n)$。
Code
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <set>
const int N = 1e5 + 5, M = 2e5 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m, tot, lnk[N], ter[M], nxt[M], val[M];
struct Node;
Node *null;
int fir(std::multiset<int> &s) {
return s.empty() ? -INF : *s.rbegin();
}
int sec(std::multiset<int> &s) {
return s.size() <= 1 ? -INF : *(++s.rbegin());
}
struct Node {
Node *ch[2], *fa;
int len, sum, lmx, rmx, ans;
bool col;
std::multiset<int> ians, down;
Node() {
ch[0] = ch[1] = fa = null;
len = sum = lmx = rmx = ans = col = 0;
}
bool get() {
return fa->ch[1] == this;
}
bool isroot() {
return fa->ch[0] != this && fa->ch[1] != this;
}
void pushup() {
sum = ch[0]->sum + ch[1]->sum + len;
int t = std::max(col ? -INF : 0, fir(down));
int L = std::max(t, ch[0]->rmx + len);
int R = std::max(t, ch[1]->lmx);
lmx = std::max(ch[0]->lmx, ch[0]->sum + len + R);
rmx = std::max(ch[1]->rmx, ch[1]->sum + L);
ans = std::max(ch[0]->rmx + len + R, ch[1]->lmx + L);
ans = std::max(ans, std::max(ch[0]->ans, ch[1]->ans));
ans = std::max(ans, fir(ians));
ans = std::max(ans, fir(down) + sec(down));
if (!col) ans = std::max(ans, std::max(fir(down), 0));
}
} *a[N];
struct LCT {
LCT() {
null = new Node();
null->ch[0] = null->ch[1] = null->fa = null;
null->lmx = null->rmx = null->ans = -INF;
}
void build(int n) {
for (int i = 1; i <= n; i++) {
a[i] = new Node();
}
}
void rotate(Node *x) {
Node *y = x->fa, *z = y->fa;
int k = x->get();
!y->isroot() && (z->ch[y->get()] = x), x->fa = z;
y->ch[k] = x->ch[!k], x->ch[!k]->fa = y;
x->ch[!k] = y, y->fa = x;
y->pushup();
}
void splay(Node *x) {
while (!x->isroot()) {
Node *y = x->fa;
if (!y->isroot()) {
rotate(x->get() == y->get() ? y : x);
}
rotate(x);
}
x->pushup();
}
void access(Node *x) {
for (Node *y = null; x != null; x = (y = x)->fa) {
splay(x);
if (x->ch[1] != null) {
x->ians.insert(x->ch[1]->ans);
x->down.insert(x->ch[1]->lmx);
}
if ((x->ch[1] = y) != null) {
x->ians.erase(x->ians.find(y->ans));
x->down.erase(x->down.find(y->lmx));
}
x->pushup();
}
}
};
void add(int u, int v, int w) {
ter[++tot] = v, nxt[tot] = lnk[u], lnk[u] = tot, val[tot] = w;
}
void dfs(int u, int p) {
for (int i = lnk[u]; i; i = nxt[i]) {
int v = ter[i];
if (v == p) continue;
a[v]->fa = a[u];
a[v]->len = val[i];
dfs(v, u);
a[u]->ians.insert(a[v]->ans);
a[u]->down.insert(a[v]->lmx);
}
a[u]->pushup();
}
int main() {
scanf("%d", &n);
LCT T;
T.build(n);
for (int i = 1; i < n; i++) {
int u, v, w;
scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
add(u, v, w), add(v, u, w);
}
dfs(1, 0);
int ans = a[1]->ans;
scanf("%d", &m);
for (int i = 1; i <= m; i++) {
char s[5];
scanf("%s", s + 1);
if (s[1] == 'C') {
int x;
scanf("%d", &x);
T.access(a[x]), T.splay(a[x]);
a[x]->col ^= 1;
a[x]->pushup();
ans = a[x]->ans;
} else {
if (ans < 0) {
puts("They have disappeared.");
} else {
printf("%d\n", ans);
}
}
}
return 0;
}