HDU-2586-裸LCA入门-tarjan离线

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2586

给出一颗树和边权，询问两点距离。

考虑tarjan离线做法，做法很巧妙，当前进行到u，对他的儿子v，当v子树tarjan完成之后把v合并到u上。当遍历完所有v之后，对与u有关的询问进行查找，若第二个询问点v被访问过，那么lca(u,v)就是v目前被合并到的根上。还有记录d[u]表示根到u的距离。

　　最后答案就是d[u]+d[v]-2*d[lca(u,v)]。

 #include<iostream>
 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<map>
 #include<set>
 #include<stack>
 #include<deque>
 #include<bitset>
 #include<unordered_map>
 #include<unordered_set>
 #include<queue>
 #include<cstdlib>
 #include<ctype.h>
 #include<ctime>
 #include<functional>
 #include<algorithm>
 #include<bits/stdc++.h>
 using namespace std;
 #define LL long long
 #define pii pair<int,int>
 #define mp make_pair
 #define pb push_back
 #define fi first
 #define se second
 #define inf 0x3f3f3f3f
 #define debug puts("debug")
 #define mid ((L+R)>>1)
 #define lc (id<<1)
 #define rc (id<<1|1)
 const int maxn=;
 const int maxm=;
 const double PI=acos(-1.0);
 const double eps=1e-;
 const LL mod=1e9+;
 LL gcd(LL a,LL b){return b==?a:gcd(b,a%b);}
 LL lcm(LL a,LL b){return a/gcd(a,b)*b;}
 LL qpow(LL a,LL b,LL c){LL r=; for(;b;b>>=,a=a*a%c)if(b&)r=r*a%c;return r;}
 template<class T>
 void prt(T v){for(auto x:v)cout<<x<<' ';cout<<endl;}
 struct Edge{int u,v,w,next;};

 vector<pii>g[maxn],q[maxn];
 int d[maxn],f[maxn],qu[],qv[],ans[];
 bool vis[maxn];
 int getf(int u){return f[u]==u?u:f[u]=getf(f[u]);}
 void tarjan(int u){
     vis[u]=;
     for(pii e:g[u]){
         int v=e.fi,w=e.se;
         if(!vis[v]){
             d[v]=d[u]+w;
             tarjan(v);
             f[v]=u;
         }
     }
     for(pii e:q[u]){
         int v=e.fi,id=e.se;
         if(vis[v]){
             ans[id]=getf(v);
         }
     }
 }
 int main(){
     int t,n,m,i,j,u,v,w;
     scanf("%d",&t);
     while(t--){
         scanf("%d%d",&n,&m);
         for(i=;i<=n;++i){
             g[i].clear();
             q[i].clear();
             f[i]=i;
             vis[i]=;
         }
         for(i=;i<n;++i){
             scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
             g[u].pb(mp(v,w));
             g[v].pb(mp(u,w));
         }
         for(i=;i<=m;++i){
             scanf("%d%d",qu+i,qv+i);
             q[qu[i]].pb(mp(qv[i],i));
             q[qv[i]].pb(mp(qu[i],i));
         }
         tarjan();
         for(i=;i<=m;++i){
             printf("%d\n",d[qu[i]]+d[qv[i]]-*d[ans[i]]);
         }
     }
     return ;
 }

接着用ST在线做法又做了一遍。如果题目强制在线的话，tarjan做法就gg了，我们提前不知道询问便无法离线做了。

ST做法是每次访问到一个节点就记录下当前的节点值和深度，当查询lca(u,v)的时候，先找到u和v第一次访问到的位置L和R（L<=R)，

然后在[L,R]中找到一个深度最小的点，他对应的节点值w=lca(u,v)。RMQ问题，使用ST处理O(nlog(n))。询问就可以O(1)啦。

 #include<iostream>
 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<map>
 #include<set>
 #include<stack>
 #include<deque>
 #include<bitset>
 #include<unordered_map>
 #include<unordered_set>
 #include<queue>
 #include<cstdlib>
 #include<ctype.h>
 #include<ctime>
 #include<functional>
 #include<algorithm>
 #include<bits/stdc++.h>
 using namespace std;
 #define LL long long
 #define pii pair<int,int>
 #define mp make_pair
 #define pb push_back
 #define fi first
 #define se second
 #define inf 0x3f3f3f3f
 #define debug puts("debug")
 #define mid ((L+R)>>1)
 #define lc (id<<1)
 #define rc (id<<1|1)
 const int maxn=;
 const int maxm=;
 const double PI=acos(-1.0);
 const double eps=1e-;
 const LL mod=1e9+;
 LL gcd(LL a,LL b){return b==?a:gcd(b,a%b);}
 LL lcm(LL a,LL b){return a/gcd(a,b)*b;}
 LL qpow(LL a,LL b,LL c){LL r=; for(;b;b>>=,a=a*a%c)if(b&)r=r*a%c;return r;}
 template<class T>
 void prt(T v){for(auto x:v)cout<<x<<' ';cout<<endl;}
 struct Edge{int u,v,w,next;};

 vector<pii>g[maxn];
 vector<int>dep,idx;
 int f[maxn*][],d[maxn],p[maxn];
 void dfs(int u,int o,int fa){
     p[u]=idx.size();
     idx.pb(u),dep.pb(o);
     for(pii e:g[u]){
         int v=e.fi,w=e.se;
         if(v!=fa){
             d[v]=d[u]+w;
             dfs(v,o+,u);
             idx.pb(u),dep.pb(o);
         }
     }
 }
 void ST(int n){
     for(int i=;i<n;++i)f[i][]=i;
     for(int j=;(<<j)<=n;j++){
         for(int i=;(i+(<<j)-)<n;i++){
             f[i][j]=dep[f[i][j-]]<dep[f[i+(<<(j-))][j-]]?f[i][j-]:f[i+(<<(j-))][j-];
         }
     }
 }
 int ask(int L,int R){
     int k=;
     while((<<(+k))<=R-L+)k++;
     return dep[f[L][k]]<dep[f[R-(<<k)+][k]]?idx[f[L][k]]:idx[f[R-(<<k)+][k]];
 }
 int main(){
     int t,n,m,i,j,u,v,w;
     scanf("%d",&t);
     while(t--){
         idx.clear();
         dep.clear();
         scanf("%d%d",&n,&m);
         for(i=;i<=n;++i){
             g[i].clear();
         }
         for(i=;i<n;++i){
             scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
             g[u].pb(mp(v,w));
             g[v].pb(mp(u,w));
         }
         dfs(,,);
         ST(idx.size());
     //    prt(idx);
     //    prt(dep);
         while(m--){
             scanf("%d%d",&u,&v);
             int L=p[u],R=p[v];
             if(L>R)swap(L,R);
             printf("%d\n",d[u]+d[v]-*d[ask(L,R)]);
         }
     }
     return ;
 }
 /*
 5
 7 7
 1 2 1
 1 3 1
 2 4 1
 2 5 1
 5 6 1
 5 7 1
 */

　　综上两种方法而言，我感觉思想都是类似是，就是u-->v这条路一定经过他们的共同祖先，这中间过程中经过若干个点，我们要想办法找到深度最小的那个点，显然他只会被经过一次，就是LCA。