luoguP4719 【模板】动态 DP
题意
我理解的动态DP:
发现DP可以写成矩阵的形式,因此用数据结构维护矩阵乘积。
对于这道题,显然有DP:
\(f_{x,0/1}\)表示\(x\)的子树中,x选/不选的最大点独立集。
\(f_{x,0}=\sum\limits_{y\in son_x}\max(f_{y,0},f_{y,1}),f_{x,1}=\sum\limits_{y\in sno_x}f_{y,0}+a_x\)
既然在树上,就用树剖或者LCT解决,本质都是将树拆成链,这里用树剖。
设\(son_x\)表示\(x\)的重儿子,\(g_{x,0/1}\)表示除去\(son_x\)后的\(f_{x,0}\)的值。
有:
\(f_{x,0}=g_{x,0}+\max(f_{son_x,0},f_{son_x,1}),f_{x,1}=g_{x,1}+f_{son_x,0}\),注意\(g_{x,1}\)初值为\(a_x\)。
DP写成矩阵的形式:
\(\begin{bmatrix}g_{x,0}&g_{x,0}\\g_{x,1}& 0\end{bmatrix}\begin{bmatrix}f_{y,0}\\ f_{y,1}\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}f_{x,0}\\ f_{x,1}\end{bmatrix}\)
注意这里的矩乘长这样:
Mat operator*(Mat a,Mat b)
{
Mat res;
for(int i=1;i<=2;i++)
for(int j=1;j<=2;j++)
for(int k=1;k<=2;k++)
res[i][j]=max(res[i][j],a[i][k]+b[k][j]);
return res;
}
之后就正常树剖修改查询即可
code:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ls(p) (p<<1)
#define rs(p) (p<<1|1)
const int maxn=1e5+10;
int n,m,cnt,tim;
int head[maxn],a[maxn],size[maxn],pre[maxn],dep[maxn],son[maxn],dfn[maxn],pos[maxn],top[maxn],ed[maxn];
int f[maxn][2];
struct edge{int to,nxt;}e[maxn<<1];
struct Mat
{
int a[5][5];
Mat(){memset(a,-0x3f,sizeof(a));}
int* operator[](int i){return a[i];}
}val[maxn],seg[maxn<<2];
Mat operator*(Mat a,Mat b)
{
Mat res;
for(int i=1;i<=2;i++)
for(int j=1;j<=2;j++)
for(int k=1;k<=2;k++)
res[i][j]=max(res[i][j],a[i][k]+b[k][j]);
return res;
}
inline void add(int u,int v)
{
e[++cnt].nxt=head[u];
head[u]=cnt;
e[cnt].to=v;
}
void dfs1(int x,int fa)
{
dep[x]=dep[fa]+1;pre[x]=fa;size[x]=1;
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt)
{
int y=e[i].to;
if(y==fa)continue;
dfs1(y,x);size[x]+=size[y];
if(size[son[x]]<size[y])son[x]=y;
}
}
void dfs2(int x,int tp)
{
dfn[x]=++tim;pos[tim]=x;top[x]=tp;ed[tp]=max(ed[tp],tim);
f[x][0]=0,f[x][1]=a[x];
val[x][1][1]=val[x][1][2]=0;
val[x][2][1]=a[x];
if(son[x])
{
dfs2(son[x],tp);
f[x][0]+=max(f[son[x]][0],f[son[x]][1]);
f[x][1]+=f[son[x]][0];
}
for(int i=head[x];i;i=e[i].nxt)
{
int y=e[i].to;
if(y==pre[x]||y==son[x])continue;
dfs2(y,y);
f[x][0]+=max(f[y][0],f[y][1]);
f[x][1]+=f[y][0];
val[x][1][1]+=max(f[y][0],f[y][1]);
val[x][1][2]=val[x][1][1];
val[x][2][1]+=f[y][0];
}
}
inline void up(int p){seg[p]=seg[ls(p)]*seg[rs(p)];}
void build(int p,int l,int r)
{
if(l==r){seg[p]=val[pos[l]];return;}
int mid=(l+r)>>1;
build(ls(p),l,mid);build(rs(p),mid+1,r);
up(p);
}
void change(int p,int l,int r,int k)
{
if(l==r){seg[p]=val[pos[k]];return;}
int mid=(l+r)>>1;
if(k<=mid)change(ls(p),l,mid,k);
else change(rs(p),mid+1,r,k);
up(p);
}
Mat query(int p,int l,int r,int ql,int qr)
{
if(l>=ql&&r<=qr)return seg[p];
int mid=(l+r)>>1;
if(qr<=mid)return query(ls(p),l,mid,ql,qr);
else if(ql>mid)return query(rs(p),mid+1,r,ql,qr);
else return query(ls(p),l,mid,ql,qr)*query(rs(p),mid+1,r,ql,qr);
}
inline void trchange(int x,int k)
{
val[x][2][1]+=k-a[x];
a[x]=k;
Mat tmp1,tmp2;
while(x)
{
tmp1=query(1,1,n,dfn[top[x]],ed[top[x]]);
change(1,1,n,dfn[x]);
tmp2=query(1,1,n,dfn[top[x]],ed[top[x]]);
x=pre[top[x]];
val[x][1][1]+=max(tmp2[1][1],tmp2[2][1])-max(tmp1[1][1],tmp1[2][1]);
val[x][1][2]=val[x][1][1];
val[x][2][1]+=tmp2[1][1]-tmp1[1][1];
}
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
for(int i=1;i<n;i++)
{
int u,v;scanf("%d%d",&u,&v);
add(u,v),add(v,u);
}
dfs1(1,0);dfs2(1,1);
build(1,1,n);
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int x,y;scanf("%d%d",&x,&y);
trchange(x,y);
a[x]=y;
Mat res=query(1,1,n,dfn[1],ed[1]);
printf("%d\n",max(res[1][1],res[2][1]));
}
return 0;
}
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