2020-2021 “Orz Panda” Cup Programming Contest G题(树形结构)
题目大意:给点一颗包含 \(n\)个节点的无根树,有 \(m\)次询问,每次询问给出两个点 \(u\)和 \(v\),要求计算
\]
\(d_{r}(u,v)\)是以 \(r\)为根的树上 \(u\)到 \(v\)的“美丽路径”,它的定义为:
\]
其中 \(lca_{r}(u,v)\)是以节点 \(r\)为根的树中,点 \(u\)和点 \(v\)的最近公共祖先。\(dis(u,v)\)等于 \(u\),\(v\)之间最短路径的边数。
输入:第一行输入 \(n,m\),接下来 \(n-1\)行给出连边情况,接下来 \(m\)行代表 \(m\)组询问。
输出:对于每个询问输出答案对998244353取模
数据范围:\(1 \leq n,m \leq 1e5\)
分析:令节点 \(1\)为根,简化问题。考虑要算的东西,发现它只与 \(u\)到 \(v\)的路径上的节点以及这些节点的“分支节点”有关。不明白的话可以画图具体算一下。考虑点 \(u\)到 \(lca\)上的节点 \(u_{1},u_{2}...u_{k}\),假设 \(u_{p}\)为 \(u_{k}\)的“分支节点”,那么无论是以 \(u_{k}\)为根还是以 \(u_{p}\)为根, \(lca(u,v)\)都等于 \(u_{k}\),也就是说可以把 \(u_{k}\)的“分支节点”对答案的贡献累加到 \(u_{k}\)上。假设原本 \(u_{k}\)对答案的贡献为 \(w\),那么现在就等于 \((num+1) \cdot w\),\(num\)是“分支节点”的个数,设 \(siz[x]\)是以 \(1\)为根的树中以 \(x\)为根的子树大小,那么 \(num=siz[u_{k}]-siz[u_{k-1}]\),设 \(u,v\)之间的距离为 \(dis\),\(dis=dep[u]+dep[v]-2 \times dep[lca]\)。那么 \(u\)到 \(lca\)上的节点 \(u_{1},u_{2}...u_{k}\)对答案的贡献就等于
\]
把它拆成 \(8\)项,分别计算就好,求下前缀和就可以 \(O(1)\)计算。对于 \(v\)到 \(lca\)的那部分贡献同理计算。另外 \(lca\)对答案的贡献需要另算。
#include<cstdio>
typedef long long ll;
const int N = 1e5 + 5;
const int mod = 998244353;
int n, m, cnt, son_u, son_v;
int head[N], dep[N], son[N], fa[N], top[N];
ll d_siz[N], d2_siz[N], fa_d_siz[N], fa_d2_siz[N], siz[N];
// son_u表示u到lca路径上离lca最近的点,son_v同理
// d_siz[x] = dep[x] * siz[x]
// d2_siz[x] = dep[x] * dep[x] * siz[x]
// fa_d_siz[x] = dep[fa[x]] * siz[x]
// da_d2_siz[x] = dep[fa[x]] * dep[fa[x]] * siz[x]
struct Edge{
int nex, to;
}e[N << 1];
inline ll max(ll a, ll b) { return a > b ? a : b; }
inline void add(int a, int b) { e[++cnt] = {head[a], b}; head[a] = cnt; }
void dfs1(int u, int f){
dep[u] = dep[f] + 1, fa[u] = f, siz[u] = 1;
for(int i = head[u]; i; i = e[i].nex){
int to = e[i].to;
if(to == f) continue;
dfs1(to, u);
if(siz[to] > siz[son[u]]) son[u] = to;
siz[u] += siz[to];
}
}
void dfs2(int u, int ttop){
top[u] = ttop;
if(son[u]) dfs2(son[u], ttop);
for(int i = head[u]; i; i = e[i].nex){
int to = e[i].to;
if(to == fa[u] || to == son[u]) continue;
dfs2(to, to);
}
}
void dfs3(int u, int f){
d_siz[u] = (1LL * dep[u] * siz[u] + d_siz[f]) % mod;
d2_siz[u] = (1LL * dep[u] * dep[u] % mod * siz[u] + d2_siz[f]) % mod;
fa_d_siz[u] = (1LL * dep[fa[u]] * siz[u] + fa_d_siz[f]) % mod;
fa_d2_siz[u] = (1LL * dep[fa[u]] * dep[fa[u]] % mod * siz[u] + fa_d2_siz[f]) % mod;
for(int i = head[u]; i; i = e[i].nex){
int to = e[i].to;
if(to == f) continue;
dfs3(to, u);
}
}
// 找lca和son_u,son_v
int get_lca(int u, int v){
while(top[u] != top[v]){
if(dep[top[u]] > dep[top[v]]) son_u = top[u], u = fa[top[u]];
else son_v = top[v], v = fa[top[v]];
}
if(dep[u] > dep[v]) son_u = son[v];
else son_v = son[u];
return dep[u] > dep[v] ? v : u;
}
ll cal(int u, int v, ll *p){
// u或v等于0说明son_u不存在,返回0
return (dep[u] < dep[v] || v == 0 || u == 0) ? 0 : p[u] - p[v];
}
int main(){
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = 1, u, v; i < n; ++i){
scanf("%d%d", &u, &v);
add(u, v), add(v, u);
}
dfs1(1, 0);
dfs2(1, 1);
dfs3(1, 0);
for(int i = 1, u, v; i <= m; ++i){
scanf("%d%d", &u, &v);
ll lca = get_lca(u, v), dis = dep[u] + dep[v] - (dep[lca] << 1);
if(u == lca) son_u = 0;
if(v == lca) son_v = 0;
ll ans = 1LL * (n - siz[son_u] - siz[son_v]) * (dep[u] - dep[lca]) % mod * (dep[v] - dep[lca]) % mod; // lca的贡献
ans -= ((dis - dep[u]) * cal(fa[u], lca, d_siz) + (dis - dep[v]) * cal(fa[v], lca, d_siz)) % mod;
ans += ((dis - dep[u]) * dep[u] % mod * max(0, siz[son_u] - siz[u]) + (dis - dep[v]) * dep[v] % mod * max(0, siz[son_v] - siz[v])) % mod;
ans += ((dis - dep[u]) * cal(u, son_u, fa_d_siz) + (dis - dep[v]) * cal(v, son_v, fa_d_siz)) % mod;
ans -= cal(fa[u], lca, d2_siz) + cal(fa[v], lca, d2_siz);
ans += cal(u, son_u, fa_d2_siz) + cal(v, son_v, fa_d2_siz);
ans += (dep[u] * cal(fa[u], lca, d_siz) + dep[v] * cal(fa[v], lca, d_siz)) % mod;
ans -= (dep[u] * cal(u, son_u, fa_d_siz) + dep[v] * cal(v, son_v, fa_d_siz)) % mod;
printf("%lld\n", (ans % mod + mod) % mod);
}
return 0;
}
2020-2021 “Orz Panda” Cup Programming Contest G题(树形结构)的更多相关文章
- 2020-2021 “Orz Panda” Cup Programming Contest
2020-2021 "Orz Panda" Cup Programming Contest 比赛情况 我们一共过了道3题 本场贡献:et3_tsy :过了A,提供了H的关键修改 ...
- 2006 ACM Northwestern European Programming Contest C题(二分求最大)
My birthday is coming up and traditionally I'm serving pie. Not just one pie, no, I have a numberN o ...
- 2021.7.27--Benelux Algorithm Programming Contest 2020 补提
I Jigsaw 题目内容: 链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/18454/I 来源:牛客网 You have found an old jigsaw pu ...
- 【Codeforces】Orz Panda Cup
大大出的题 大大经常吐槽没有人补,所以我决定做一个 A. APA of Orz Pandas 题意:给你一个包含+-*/%和()的表达式,让你把它转化成java里BigInteger的形式 大概就像这 ...
- Gym 100952G&&2015 HIAST Collegiate Programming Contest G. The jar of divisors【简单博弈】
G. The jar of divisors time limit per test:2 seconds memory limit per test:64 megabytes input:standa ...
- The 2015 China Collegiate Programming Contest G. Ancient Go hdu 5546
Ancient Go Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65535/65535 K (Java/Others)Total ...
- 【离散化树状数组】Nordic Collegiate Programming Contest G.Galactic Collegiate Programming Contest
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; int n,m; ; struct node { in ...
- 2015-2016 ACM-ICPC Nordic Collegiate Programming Contest ---E题Entertainment Box(有点变化的贪心)
提交链接 http://codeforces.com/gym/100781/submit Description: Ada, Bertrand and Charles often argue over ...
- 【The 13th Chinese Northeast Collegiate Programming Contest E题】
题目大意:给定一棵 N 个点的树,边有边权,定义"线树"为一个图,其中图的顶点是原树中的边,原树中两条有公共端点的边对应在线图中存在一条边,边权为树中两条边的边权和,求线图的最小生 ...
- 【The 13th Chinese Northeast Collegiate Programming Contest H 题】
题目大意:NOIP2018d1t1 支持 M 次区间查询答案和区间修改操作. 题解: 首先考虑不带区间修改的情况.从左到右进行考虑,发现对于第 i 个数来说,对答案的贡献仅仅取决于第 i-1 个数的大 ...
随机推荐
- 彻底弄懂js中this指向(包含js绑定、优先级、面试题详解)
为什么要使用this 在javascript中,this可谓是无处不在,它可以用来指向某些元素.对象,在合适的地方使用this,能让我们减少无用代码的编写 var user = { name: & ...
- Blazor前后端框架Known-V1.2.11
V1.2.11 Known是基于C#和Blazor开发的前后端分离快速开发框架,开箱即用,跨平台,一处代码,多处运行. Gitee: https://gitee.com/known/Known Git ...
- JaCoCo助您毁灭线上僵尸代码
一. 现状·问题 随着需求不断迭代,业务系统的业务代码突飞猛进,在你自豪于自己的代码量产出很高时,有没有回头看看线上真正的客户使用量又有多少呢? 费事费力耗费大量人力成本上线的功能,可能一年没人使用, ...
- shell编程之存储读写测试实战脚本
Shell编程是一种在命令行环境中编写程序的技术,常用于Linux和Unix系统.它主要使用Shell脚本语言来编写程序.Shell编程常用于系统管理.自动化任务.批处理等领域. 常用的Shell脚本 ...
- 《最新出炉》系列初窥篇-Python+Playwright自动化测试-13-playwright操作iframe-下篇
1.简介 通过前边两篇的学习,想必大家已经对iframe有了一定的认识和了解,今天这一篇主要是对iframe做一个总结,主要从iframe的操作(输入框.点击等等)和定位两个方面进行总结. 2.ifr ...
- Pandas 使用教程 JSON
目录 JSON 转换为 CSV 简单 JSON 从 URL 中读取 JSON 数据: 字典转化为 DataFrame 数据 内嵌的 JSON 数据 复杂 JSON Pandas 可以很方便的处理 JS ...
- java与es8实战之三:Java API Client有关的知识点串讲
欢迎访问我的GitHub 这里分类和汇总了欣宸的全部原创(含配套源码):https://github.com/zq2599/blog_demos 本篇概览 本篇是<java与es8实战>系 ...
- C++ ASIO 实现异步套接字管理
Boost ASIO(Asynchronous I/O)是一个用于异步I/O操作的C++库,该框架提供了一种方便的方式来处理网络通信.多线程编程和异步操作.特别适用于网络应用程序的开发,从基本的网络通 ...
- Git命令详细使用指南
Git命令详细使用指南 Git是一种广泛使用的版本控制系统,它可以帮助开发人员跟踪变更.协作项目和有效管理代码仓库.无论你是初学者还是有经验的用户,理解各种Git命令对于高效的代码管理至关重要. 安装 ...
- 快速理解DDD领域驱动设计架构思想-基础篇
1 前言 本文与大家一起学习并介绍领域驱动设计(Domain Drive Design) 简称DDD,以及为什么我们需要领域驱动设计,它有哪些优缺点,尽量用一些通俗易懂文字来描述讲解领域驱动设计,本篇 ...