luogu3224 永无乡(动态开点,权值线段树合并)
luogu3224 永无乡(动态开点,权值线段树合并)
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。n≤100000,m≤n,q≤300000。
首先,对于每个岛建一个权值线段树,然后根据初始边将它们合并。对于在同一个联通块里的点,通过并查集选出其中一个点x,root[x]代表这个联通块的线段树的根。对于查询,第k重要的岛可以通过在权值线段树里的二分来确定。合并时,规定将x合并到y。
为什么时间复杂度是nlogn呢?
考虑点数的变化。刚开始的时候有nlogn个结点,最后只有2n个结点。因此,消失的结点数目是nlogn级别的。由于对两个结点的一次合并,消耗了一个结点,同时花费\(O(1)\),所以总的时间复杂度是\(O(nlogn)\)。
#include <cctype>
#include <cstdio>
using namespace std;
const int maxn=1e5+5, maxseg=maxn*20;
//v:表示一个岛的重要性 id:重要性反推是哪个结点 fa:用来找到与线段树对应的结点
int n, m, q, v[maxn], id[maxn], fa[maxn];
//root:将岛的编号映射在线段树根位置上 lc,rc:线段树结点的左右孩子
int cnt, root[maxn], lc[maxseg], rc[maxseg], seg[maxseg];
void get(int &x){
int flag=1; char c;
for (c=getchar(); !isdigit(c); c=getchar())
if (c=='-') flag=-1;
for (x=c-48; c=getchar(), isdigit(c); )
x=(x<<3)+(x<<1)+c-48; x*=flag;
}
int find(int x){ return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]); }
//给权值线段树增加一个值
void add(int &x, int l, int r, int pos){
if (!x) x=cnt++;
if (l==r){ ++seg[x]; return; }
int mid=(l+r)>>1;
if (pos>mid) add(rc[x], mid+1, r, pos);
else add(lc[x], l, mid, pos);
seg[x]=seg[lc[x]]+seg[rc[x]];
}
//将x归并到y上,并返回y(nlogn)
//普通的merge不能这样写!(两个孩子都是空结点)
int merge(int x, int y){
//返回存在的子节点。如果子节点都不存在,返回的是空结点
if (!x) return y; if (!y) return x;
lc[y]=merge(lc[x], lc[y]);
rc[y]=merge(rc[x], rc[y]);
seg[y]=seg[lc[y]]+seg[rc[y]];
return y;
}
//在权值线段树中找到第k个点(logn)
int query(int now, int l, int r, int k){
if (l==r) return l;
int mid=(l+r)>>1;
if (seg[lc[now]]>=k) return query(lc[now], l, mid, k);
else return query(rc[now], mid+1, r, k-seg[lc[now]]);
}
int main(){
get(n); get(m);
for (int i=1; i<=n; ++i){
get(v[i]); id[v[i]]=i;
fa[i]=i; root[i]=cnt++;
add(root[i], 1, n, v[i]);
}
int t1, t2;
for (int i=0; i<m; ++i){
get(t1); get(t2);
merge(root[find(t1)], root[find(t2)]);
fa[find(t1)]=find(t2);
}
get(q); char c; int x, y;
for (int i=0; i<q; ++i){
while (!isgraph(c=getchar()));
get(x); get(y);
if (c=='Q'){
x=root[find(x)];
if (seg[x]<y) puts("-1");
else printf("%d\n", id[query(x, 1, n, y)]);
} else {
merge(root[find(x)], root[find(y)]);
fa[find(x)]=find(y);
}
}
return 0;
}
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