SPOJ COT2 Count on a tree II （树上莫队）

题目链接：http://www.spoj.com/problems/COT2/

参考博客：http://www.cnblogs.com/xcw0754/p/4763804.html
上面这个人推导部分写的简洁明了，方便理解，但是最后的分情况讨论有些迷，感觉是不必要的，更简洁的思路看下面的博客

传送门：http://blog.csdn.net/kuribohg/article/details/41458639

题意是这样的，给你一棵无根树，给你m个查询，每次查询输出节点x到节点y路径上不同颜色的节点有多少个（包括xy）

没什么说的，直接上代码吧

 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<iostream>
 #include<algorithm>
 #include<cmath>
 #include<vector>
 using namespace std;
 int const MAX_N=+;
 int const MAX_M=+;
 int n,m,ans,nowLca,lastL,lastR,tempAns;
 int color[MAX_N];
 vector<int> allColor;
 vector<int>::iterator it;
 int lin[MAX_N],e_cnt;
 struct Query{
     int x;
     int y;
     int id;
     int ans;
 }query[MAX_M];
 struct Edge{
     int next;
     int y;
 }e[*MAX_N];
 void insert(int u,int v){
     e[++e_cnt].next=lin[u];
     e[e_cnt].y=v;
     lin[u]=e_cnt;
 }
 int b_len,b_cnt,bk[MAX_N];
 int fa[MAX_N][],deep[MAX_N];
 int n_cnt,dfn[MAX_N],top,stack[MAX_N];
 bool vis[MAX_N];
 void dfs(int u){
     dfn[u]=++n_cnt;
     int btm=top;
     for(int i=lin[u];i;i=e[i].next){
         int v=e[i].y;
         if(!dfn[v]){
             fa[v][]=u;
             deep[v]=deep[u]+;
             dfs(v);
             if(top-btm>=b_len){
                 b_cnt++;
                 while(top>btm){
                     bk[stack[top--]]=b_cnt;
                 }
             }
         }
     }
     stack[++top]=u;
 }
 bool queryCmp_xkb_ydfn(Query a,Query b){
     if(bk[a.x]==bk[b.x])return dfn[a.y]<dfn[b.y];
     return bk[a.x]<bk[b.x];
 }
 bool queryCmp_id(Query a,Query b){
     return a.id<b.id;
 }
 int lca(int u,int v){
     if(deep[u]<deep[v])swap(u,v);
     for(int i=;~i;i--)
         if(deep[fa[u][i]]>=deep[v])
             u=fa[u][i];
     if(u == v) return u;
     for(int i=;~i;i--)
         if(fa[u][i]!=fa[v][i])
             u=fa[u][i],v=fa[v][i];
     return fa[u][];
 }
 int c_cnt[MAX_N];
 void MoveToLca(int u){
     for(;u!=nowLca;u=fa[u][]){
         if(vis[u]){
             vis[u]=false;
             c_cnt[color[u]]--;
             if(!c_cnt[color[u]])ans--;
         }else{
             vis[u]=true;
             if(!c_cnt[color[u]])ans++;
             c_cnt[color[u]]++;
         }
     }
 }
 int GetAns(int x,int u,int v){
     int tlca=lca(u,v);
     if(c_cnt[color[tlca]])return x;
     else return x+;
 }

 void FirstMo(){
     int L=query[].x,R=query[].y;
     nowLca=lca(L,R);
     MoveToLca(L);
     MoveToLca(R);
     query[].ans=GetAns(ans,L,R);
     lastL=L;lastR=R;
 }
 int main()
 {
     while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
         allColor.clear();
         //read colors
         for(int i=;i<=n;i++){
             scanf("%d",&color[i]);
             allColor.push_back(color[i]);
         }
         //Discretization the color
         sort(allColor.begin(),allColor.end());
         it=unique(allColor.begin(),allColor.end());
         allColor.resize(distance(allColor.begin(),it));
         for(int i=;i<=n;i++){
             color[i]=lower_bound(allColor.begin(),allColor.end(),color[i])-allColor.begin()+;
         }
         //read the tree
         memset(lin,,sizeof(lin));
         e_cnt=;
         for(int i=;i<n;i++){
             int u,v;
             scanf("%d%d",&u,&v);
             insert(u,v);
             insert(v,u);
         }
         //divide in blocks
         //prepare for lca: get deep, dfs order, get father
         b_len=sqrt((double)n);
         b_cnt=;
         n_cnt=;
         top=;
         deep[]=,deep[]=;
         memset(fa,,sizeof(fa));
         memset(dfn,,sizeof(dfn));
         memset(vis,,sizeof(vis));
         memset(stack,,sizeof(stack));
         dfs();
         b_cnt++;
         while(top){
             bk[stack[top--]]=b_cnt;
         }
         for(int i = ; (<<i) <= n; i++)
             for(int j = ; j <= n; j++)
                 fa[j][i] = fa[fa[j][i-]][i-];
         //read the query
         for(int i=;i<=m;i++){
             scanf("%d%d",&query[i].x,&query[i].y);
             query[i].id=i;
             if(dfn[query[i].x]>dfn[query[i].y])
                 swap(query[i].x,query[i].y);
         }
         //mo's algorithm
         sort(query+,query+m+,queryCmp_xkb_ydfn);
         memset(vis,,sizeof(vis));
         memset(c_cnt,,sizeof(c_cnt));
         lastL=,lastR=,ans=;
         for(int i=;i<=m;i++){
             int L=query[i].x,R=query[i].y;
             nowLca=lca(L,lastL);
             MoveToLca(L);
             MoveToLca(lastL);
             nowLca=lca(R,lastR);
             MoveToLca(R);
             MoveToLca(lastR);
             query[i].ans=GetAns(ans,L,R);
             lastL=L;lastR=R;
         }
         sort(query+,query+m+,queryCmp_id);
         for(int i=;i<=m;i++){
             printf("%d\n",query[i].ans);
         }
     }
     return ;
 }

wa了无数发，最后发现是dfs的时候用vis数组判断点是否访问过，结果忘记初始化vis[1]了。。。。好蠢，后来改成了直接用dfn数组判断是否访问过了，本意是节省资源，结果居然A了。。。人生处处是惊喜。

这里顺便总结下lca写法吧。

这里的是倍增法求LCA

int fa[MAX_N][20],deep[MAX_N];
int dfn[MAX_N];

void dfs(int u){
    dfn[u]=++n_cnt;
    for(int i=lin[u];i;i=e[i].next){
        int v=e[i].y;
        if(!dfn[v]){
            fa[v][0]=u;
            deep[v]=deep[u]+1;
            dfs(v);
        }
    }
}
int lca(int u,int v){
    if(deep[u]<deep[v])swap(u,v);
    for(int i=17;~i;i--)
        if(deep[fa[u][i]]>=deep[v])
            u=fa[u][i];
    if(u == v) return u;
    for(int i=17;~i;i--)
        if(fa[u][i]!=fa[v][i])
            u=fa[u][i],v=fa[v][i];
    return fa[u][0];
}

int main()
{
        n_cnt=0;
        deep[0]=0,deep[1]=1;
        memset(fa,0,sizeof(fa));
        memset(dfn,0,sizeof(dfn));
        dfs(1);

for(int i = 1; (1<<i) <= n; i++)
            for(int j = 1; j <= n; j++)
                fa[j][i] = fa[fa[j][i-1]][i-1];
            return 0;
}

dfn换成vis也是一样的

首先初始化deep数组表示节点深度，然后是fa[i][j]表示节点i的第2^j的父亲节点是什么，

先dfs求出deep和直系父亲

然后双重循环处理fa数组

lca的时候，先对齐u和v，就是让他们处于同一深度，然后一起向上，直到lca的儿子为止，返回他的父亲，就是lca。