[BZOJ2733] [HNOI2012] 永无乡 (splay启发式合并)

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。

Sample Input

5 1
4 3 2 5 1
1 2
7
Q 3 2
Q 2 1
B 2 3
B 1 5
Q 2 1
Q 2 4
Q 2 3

Sample Output

-1
2
5
1
2

HINT

Source

Solution

　　维护多棵$splay$，当遇到合并操作时把节点个数少的那棵树所有节点，一个一个暴力插到另一棵树里

　　整体来看，合并操作最坏情况下会进行$nlogn$次插入，所以合并的总复杂度是$O(nlog^2n)$，查询的总复杂度是$O(qlogn)$

 #include <bits/stdc++.h>
 using namespace std;
 struct spaly
 {
     int c[], fa, siz, val;
     int& operator[] (int x)
     {
         return c[x];
     }
 }a[];
 int root[], fa[], sta[], top;

 int getfa(int x)
 {
     return fa[x] = x == fa[x] ? x : getfa(fa[x]);
 }

 void LDR(int u)
 {
     if(!u) return;
     LDR(a[u][]), sta[++top] = u, LDR(a[u][]);
 }

 void rotate(int &k, int x)
 {
     int y = a[x].fa, z = a[y].fa, dy = a[y][] == x;
     if(k == y) k = x;
     else a[z][a[z][] == y] = x;
     a[y][dy] = a[x][!dy], a[a[x][!dy]].fa = y;
     a[x][!dy] = y, a[y].fa = x, a[x].fa = z;
     a[y].siz = a[a[y][]].siz + a[a[y][]].siz + ;
 }

 void splay(int &k, int x)
 {
     while(k != x)
     {
         int y = a[x].fa, z = a[y].fa;
         if(k != y)
             if(a[y][] == x ^ a[z][] == y) rotate(k, x);
             else rotate(k, y);
         rotate(k, x);
     }
     a[x].siz = a[a[x][]].siz + a[a[x][]].siz + ;
 }

 void insert(int &k, int x)
 {
     if(!k)
     {
         k = x, a[x].siz = , a[x][] = a[x][] = ;
         return;
     }
     ++a[k].siz;
     if(a[x].val < a[k].val)
         insert(a[k][], x), a[a[k][]].fa = k;
     else insert(a[k][], x), a[a[k][]].fa = k;
 }

 int find_kth(int k, int x)
 {
     if(!k) return -;
     if(x <= a[a[k][]].siz) return find_kth(a[k][], x);
     if(x == a[a[k][]].siz + ) return k;
     return find_kth(a[k][], x - a[a[k][]].siz - );
 }

 void addedge(int u, int v)
 {
     if(u == v) return;
     if(a[root[u]].siz < a[root[v]].siz)
         swap(u, v);
     fa[v] = u, LDR(root[v]);
     while(top)
     {
         insert(root[u], sta[top]);
         splay(root[u], sta[top--]);
     }
 }

 int main()
 {
     int n, m, q, u, v;
     char op[];
     scanf("%d%d", &n, &m);
     for(int i = ; i <= n; ++i)
         scanf("%d", &a[i].val);
     for(int i = ; i <= n; ++i)
         root[i] = fa[i] = i, a[i].siz = ;
     while(m--)
     {
         scanf("%d%d", &u, &v);
         addedge(getfa(u), getfa(v));
     }
     scanf("%d", &q);
     while(q--)
     {
         scanf("%s%d%d", op, &u, &v);
         if(op[] == 'B') addedge(getfa(u), getfa(v));
         else printf("%d\n", find_kth(root[getfa(u)], v));
     }
     return ;
 }