关于树论【LCA树上倍增算法】】的更多相关文章

补了一发LCA,表示这东西表面上好像简单,但是细节真挺多. 我学的是树上倍增,倍增思想很有趣~~(爸爸的爸爸叫奶奶.偶不,爷爷)有一个跟st表非常类似的东西,f[i][j]表示j的第2^i的祖先,就是说f[0][x]是父亲,f[1][x]是爷爷,f[2][x]是高祖父(爷爷的爷爷),f[3][x]是远祖父(高祖父的高祖父) 搞个事: 按古制辈份分为:自己,父亲.祖父.曾祖.高祖.天祖.烈祖.太祖.远祖.鼻祖. 扯回来,这个就是倍增的思想,可以方便的实现O(logn)的LCA,现在让你在构图的时候…
题目描述 Description 小机房有棵焕狗种的树,树上有N个节点,节点标号为0到N-1,有两只虫子名叫飘狗和大吉狗,分居在两个不同的节点上.有一天,他们想爬到一个节点上去搞基,但是作为两只虫子,他们不想花费太多精力.已知从某个节点爬到其父亲节点要花费 c 的能量(从父亲节点爬到此节点也相同),他们想找出一条花费精力最短的路,以使得搞基的时候精力旺盛,他们找到你要你设计一个程序来找到这条路,要求你告诉他们最少需要花费多少精力 输入描述 Input Description 第一行一个n,接下来…
LCA,即树上两点之间的公共祖先,求这样一个公共祖先有很多种方法: 暴力向上:O(n) 每次将深度大的点往上移动,直至二者相遇 树剖:O(logn) 在O(2n)预处理重链之后,每次就将深度大的沿重链向上,直至二者在一条链上 tarjan_lca:离线O(n+m) 先记录所有的询问,对树进行一次dfs,对于搜索到的点u,先将点u往下搜,再将点u与父节点所在集合合并,之后对于它的所有询问(u,v),若v已被访问,那么找v所在集合的祖先e,则e就是u与v的lca 但我们今天要讲的是 倍增lca 所谓…
1.LCA LCA就是最近公共祖先(Least common ancestor),x,y的LCA记为z=LCA(x,y),满足z是x,y的公共祖先中深度最大的那一个(即离他们最近的那一个)qwq 2.问题引入 看LCA之前最好学一下并查集,因为这两个东西有点相似,不同之处在于并查集一旦进行了路径压缩,便只能求出两个点之间是否存在关系,无法精确判断谁是谁的祖先以及两者的深度最大的公共祖先(只能判断有没有公共祖先). 但LCA就不一样了,他可以实现并查集的操作,还可以查询两者的最近祖先,emm,关于…
首先,什么是LCA? LCA:最近公共祖先 祖先:从当前点到根节点所经过的点,包括他自己,都是这个点的祖先 A和B的公共祖先:同时是A,B两点的祖先的点 A和B的最近公共祖先:深度最大的A和B的公共祖先 树上倍增:预处理nlog2n       求解nlog2n 原理大体描述:两个点都往上找,找到的第一个相同的点,就是他们的LCA 这里会有两个问题: Q1:若两个点深度不同,可能会错开 Q2:若真一个一个往上找,时间太慢 对于Q1,如果两个点深度不同,而我们又需要它们深度相同,那就想办法让他们深…
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4822 Problem Description Three countries, Red, Yellow, and Blue are in war. The map of battlefield is a tree, which means that there are N nodes and (N – 1) edges that connect all the nodes. Each country…
LCA就是最近公共祖先,比如 节点10和11的LCA就是8,9和3的LCA就是3. 我们这里讲一下用树上倍增来求LCA. 大家都可以写出暴力解法,两个节点依次一步一步往上爬,直到爬到了相同的一个节点. 二树上倍增就是对暴力的优化,改成了一次爬好几步. 具体怎么爬呢?就是两个点每次爬 2^j 步,而 j 满足的是两个点爬到的点不能相同,因为这样可能是公共祖先,但不一定是最近的.在这种条件下要使 j 尽可能的大. 举个例子,比如上图的节点7和8,当 j = 2 时,都爬到了节点 1,然而很显然这不是…
题目描述 在Bytemountains有N座山峰,每座山峰有他的高度h_i.有些山峰之间有双向道路相连,共M条路径,每条路径有一个困难值,这个值越大表示越难走,现在有Q组询问,每组询问询问从点v开始只经过困难值小于等于x的路径所能到达的山峰中第k高的山峰,如果无解输出-1. 输入 第一行三个数N,M,Q.第二行N个数,第i个数为h_i接下来M行,每行3个数a b c,表示从a到b有一条困难值为c的双向路径.接下来Q行,每行三个数v x k,表示一组询问. 输出 对于每组询问,输出一个整数表示答案…
引入: 比如说要找树上任意两个点的路上的最大值.如果是一般的做法 会 接近o(n)的搜,从一个点搜到另一个点,但是如果询问多了复杂度就很高了. 然后我们会预处理.预处理是o(n²)的,询问是o(1)的,但是n大了,时间会超,内存也开不下. 这个时候就需要lca了.如果是倍增lca的话.处理是o(nlogn的),询问是o(logn)的,你发现什么东西都log一遍就很简单了... lca: 先说下lca.为什么要用lca,打个比方,如果我们事先知道了一个点往上任何一个点是啥,并且到它的路径上的最大值…
题面 传送门 题目大意: 给出一棵树,再给出k条树上的简单路径,求每条边被不同的路径覆盖了多少次 分析 解决这个问题的经典做法是树上差分算法 它的思想是把"区间"修改转化为左右端点的修改 在树上,每个节点初始权值为0,对于每条路径(x,y),我们令节点x的权值+1,节点y的权值-1,节点LCA(x,y)的权值-2 最后进行一次DFS,求出F[x]表示x为根的子树中各节点的权值之和,F[x]就是x与它的父节点之间的树边被覆盖的次数 用dfs序+ST表求LCA,时间复杂度O(nlog2n+…
题意:一个n个点的数, m个人住在其中的某些点上, 每个人的标号1-m, 询问u-v 路径上标号前a个人,并输出标号,a < 10. 作法, 利用倍增, ID[j][i] 表示i到i的第2^j个祖先上前10个人, 那么每次询问直接维护就好了,细节好多, 刚开始不知道怎么求ID[j][i]. 这里把2^j分成两部分, 前2^(j-1)和 后2^(j-1)个, 然后递推的维护. 感觉树链剖分也可以做, 不知道会不会TLE, 树链剖分的话 线段树的每个点维护10个值, 每次合并就行了. #includ…
https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=4326 题意:N个点的树上给M条树链,问去掉一条边的权值之后所有树链长度和的最大值最小是多少. 首先想到去掉的树边一定是最长链上的树边,所以产生的思路就是寻找出一条询问里的最长链之后依次枚举上面所有的边,询问去掉这条边之后其余所有边的最大值. 由于N和M都在30W,直接暴力肯定不行,考虑转换思维,变为维护不经过这条边上的所有链的最大值,在这个最大值和最长链 - 这条边权之中取较大的值就是去掉这条边…
传送门 一道板子题. 直接树链剖分维护树上lca然后差分就行了. 代码: #include<bits/stdc++.h> #define N 50005 #define lc (p<<1) #define rc (p<<1|1) #define mid (T[p].l+T[p].r>>1) using namespace std; struct Node{int v,next,w;}e[N<<1]; int n,m,cnt=0,first[N],…
倍增lca板子洛谷P3379 #include<cstdio> struct E { int to,next; }e[]; ],anc[][],log2n,deep[],n,m,s,ne; ]; void dfs(int x,int fa) { int i,k; vis[x]=; anc[x][]=fa; deep[x]=deep[fa]+; ;i<=log2n;i++) anc[x][i]=anc[anc[x][i-]][i-]; ;k=e[k].next) if(!vis[e[k].…
这居然是我第一次写线段树合并--所以我居然在合并的时候加点结果WAWAWAMLEMLEMLE--!ro的时候居然直接指到la就行-- 树上差分,每个点建一棵动态开点线段树,然后统计答案的时候合并即可 #include<iostream> #include<cstdio> #include<queue> using namespace std; const int N=100005; int n,m,h[N],cnt,de[N],fa[N],si[N],hs[N],fr[…
题意: 给定一个串 $S$ 和若干个串 $T_{i}$每次询问 $S[pl..pr]$ 在 $Tl..Tr$ 中出现的最多次数,以及出现次数最多的那个串的编号. 数据范围: 需要离线 题解:首先,很常规的对 $T_{1}$ 到 $T_{rmax}$ 的所有字符串构建一个广义后缀自动机.来一遍线段树合并,合并的权值是每个 $T$ 串出现的次数. 合并完毕后,再广义后缀自动机上的每个点的线段树上都能查到有哪些串能覆盖当前串. 把询问按照右端点排序,将 $S$ 匹配到广义后缀自动机当中,并通过倍增来将…
题目描述 N个点,形成一个树状结构.有M次发放,每次选择两个点x,y对于x到y的路径上(含x,y)每个点发一袋Z类型的物品.完成所有发放后,每个点存放最多的是哪种物品. 输入格式 第一行数字N,M接下来N-1行,每行两个数字a,b,表示a与b间有一条边再接下来M行,每行三个数字x,y,z.如题 输出格式 输出有N行每i行的数字表示第i个点存放最多的物品是哪一种,如果有多种物品的数量一样,输出编号最小的.如果某个点没有物品则输出0 ---------------------------------…
Update: 2019.7.15更新 万分感谢[宁信]大佬,认认真真地审核了本文章,指出了超过五处错误捂脸,太尴尬了. 万分感谢[宁信]大佬,认认真真地审核了本文章,指出了超过五处错误捂脸,太尴尬了. 万分感谢[宁信]大佬,认认真真地审核了本文章,指出了超过五处错误捂脸,太尴尬了. 重要事情说三遍!!!!! 2019.7.16更新 笔记再次完善,感谢[Ichinose]大佬提出的好问题,并且修改了代码部分的错误注释. 笔记再次完善,感谢[Ichinose]大佬提出的好问题,并且修改了代码部分的…
#include<cstdio> #include<iostream> #include<cstring> using namespace std; struct edge{ int next,to; edge(){ } edge(int a,int b){ next=a; to=b; } }E[];//建一个图…… ][],dep[],first[],tot; int n,m,root; void add_to_edge(int x,int y) { E[++t]=e…
BZOJ CodeVS Uoj 题目大意: 给一个n个点的边带权树,给定m条链,你可以选择树中的任意一条边,将它置为0,使得最长的链长最短. 题目分析: 最小化最大值,二分. 二分最短长度mid,将图中链长大于mid的链提取出来,求他们的交路径,选择他们都经过最大的一条边,看是否满足要求. 这是基本思路,下面来想想如何求解:一共尝试了两种办法: 倍增lca / 树链剖分lca + 树上差分: 求lca部分略过(本题用链剖较快),对于一条u->v的路径,在u处+1,v处+1,lca处-2,从下往上…
LCA指的是最近公共祖先(Least Common Ancestors),如下图所示: 4和5的LCA就是2 那怎么求呢?最粗暴的方法就是先dfs一次,处理出每个点的深度 然后把深度更深的那一个点(4)一个点地一个点地往上跳,直到到某个点(3)和另外那个点(5)的深度一样 然后两个点一起一个点地一个点地往上跳,直到到某个点(就是最近公共祖先)两个点“变”成了一个点 不过有没有发现一个点地一个点地跳很浪费时间? 如果一下子跳到目标点内存又可能不支持,相对来说倍增的性价比算是很高的 倍增的话就是一次…
先瞎扯几句 树上倍增的经典应用是求两个节点的LCA 当然它的作用不仅限于求LCA,还可以维护节点的很多信息 求LCA的方法除了倍增之外,还有树链剖分.离线tarjan ,这两种日后再讲(众人:其实是你不会吧:unamused:...) 思想 树上倍增嘛,顾名思义就是倍增 相信倍增大家都不默认,著名的rmq问题的$O(n*logn)$的解法就是利用倍增实现的 在树上倍增中,我们用 $f[j][i]$表示第$j$号节点,跳了$2^j$步所能到达的节点 $deep[i]$表示$i$号节点的深度 然后用…
补坑补坑.. 其实挺不理解孙爷为什么把这两个东西放在一起讲..当时我学这一块数据结构都学了一周左右吧(超虚的) 也许孙爷以为我们是省队集训班... 好吧,虽然如此,我还是会认真写博客(保证初学者不会出现看不懂的情况啦,如果有的话可以在博客下方留言QAQ,我会尽量解答的..) 首先先讲一下倍增: 倍增的思想是这样的: 比如我们知道a[1]->a[2],a[2]->a[3],a[3]->a[4]这样的关系 那么我们如果按照普通的方法通过a[1]->a[4]的话,那么我们要将所有的情况遍…
树上倍增是求解关于LCA问题的两个在线算法中的一个,在线算法即不需要开始全部读入查询,你给他什么查询,他都能返回它们的LCA. 树上倍增用到一个关键的数组F[i][j],这个表示第i个结点的向上2^j层的结点.在RMQ-ST中用救是这样的数组. 在树上倍增中也是关键点. 如在上图中,我们要找结点8和7的LCA,从途中我们可以看出是3(这句估计是废话).采用倍增的思想是这样的 首相判断结点U和V是否在同一层次,即是否深度相同.因为在深度相同后这样后,二者就可以同时向上跳某n层,去识别所到之点是否为…
离线Tarjian,来个JVxie大佬博客最近公共祖先LCA(Tarjan算法)的思考和算法实现,还有zhouzhendong大佬的LCA算法解析-Tarjan&倍增&RMQ(其实你们百度lca前两个博客就是...) LCA是最近公共祖先的意思,在上图的话像4和5的最近公共祖先就是2,而4和7的最近公共祖先是1,从某种意义上讲如果不怕超时的话,每次直接暴力搜索是可以找到每两个节点的最近公共祖先的,不过红红的TLE不好看,要想生活过得去,还是得看点AC的绿. 而Tarjan求lca是离线算法…
https://vjudge.net/contest/295298#problem/A lca 的题目 求任意两点的距离. A题是在线算法,用st表rmq来实现. https://blog.csdn.net/nameofcsdn/article/details/52230548 相当于先把整个树dfs一遍,记录整个dfs过程中的点(可重复,相当于dfs序,按顺序排好所有的点),并且记录每个点第一次被遍历到的得dfs序, 然后两个点的最近公共祖先就是第一次被遍历到的下标之间点深度最小的那个点. 1…
LCA 算法是一个技巧性很强的算法. 十分感谢月老提供的模板. 这里我实现LCA是通过倍增,其实就是二进制优化. 任何一个数都可以有2的阶数实现 例如16可以由1 2 4 8组合得到 5可以由1 2 4 组合得到 便于读者理解 我放一道例题吧 Problem F: 挑战迷宫 Description 小翔和小明正在挑战一个神奇的迷宫.迷宫由n个房间组成,每个房间的编号为1~n,其中1号房间是他们俩初始位置, 所有房间一共由n-1条路连接,使得房间两两之间能够相互达到(构成一棵树),每条路的长度为W…
第一种:树上倍增 f[x,k]表示x的2^k辈祖先,即x向根结点走2^k步达到的结点. 初始条件:f[x][0]=fa[x] 递推式:f[x][k]=f[ f[x][k-1] ][k-1] 一次bfs预处理f数组(nlogn),然后每次询问都可以在(logn)时间内求出x,y的lca 求lca的步骤 1.令x的深度大于y,然后通过二进制拆分将x上调到与y同一个深度(依次用k=2^logn,...2^1,2^0试探) 2.如果此时x==y,那么y=lca(x,y),算法结束 3.继续用第一步的二进…
      树上倍增求LCA LCA指的是最近公共祖先(Least Common Ancestors),如下图所示: 4和5的LCA就是2 那怎么求呢?最粗暴的方法就是先dfs一次,处理出每个点的深度 然后把深度更深的那一个点(4)一个点地一个点地往上跳,直到到某个点(3)和另外那个点(5)的深度一样 然后两个点一起一个点地一个点地往上跳,直到到某个点(就是最近公共祖先)两个点"变"成了一个点 不过有没有发现一个点地一个点地跳很浪费时间? 如果一下子跳到目标点内存又可能不支持,相对来说…
题目描述 在这个问题中,给定一个值S和一棵树.在树的每个节点有一个正整数,问有多少条路径的节点总和达到S.路径中节点的深度必须是升序的.节点1是根节点,根的深度是0,它的儿子节点的深度为1.路径不必一定从根节点开始. 输入 第一行是两个整数N和S,其中N是树的节点数. 第二行是N个正整数,第i个整数表示节点i的正整数. 接下来的N-1行每行是2个整数x和y,表示y是x的儿子. 输出 输出路径节点总和为S的路径数量. 样例输入 3 3 1 2 3 1 2 1 3 样例输出 2 题解 树上倍增 O(…