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LCT

作者:互联网

如果是学习的话,可以看一下这篇博客

LCT有一点类似于树链剖分,只不过是实链和虚链,然后可以不断变化。每一条实链用一个splay(深度为关键字)维护,splay还原出来就应该是一条由浅到深的链。

Splay的根的father是原树中链顶的父节点。特别的,原树根所在的Splay根节点的father为空。

而且splay的根的父亲是原树中链顶的父节点,但父亲却没有存儿子。这就是“儿子认父亲,父亲不认儿子”(也是和splay的不同之处)

下面说一下LCT的基础操作(以下摘自WYS学长的PPT)


 

access

access(x) 是将点 x 到原树根的路径设为实链。此操作后,x所在的 Splay 仅包含 x 到根路径上的点, x 是该链中深度最大的节点,x与其儿子的边都将变为虚边

 

void access(int x)
{
    int y=0;
    while(x)
    {
        splay(x);
        ch[x][1]=y;
        pushup(x);
        y=x;x=f[x];
    }
}
access

findroot

findroot()的作用是找整棵树的根

int findroot(int x)
{
    access(x);splay(x);
    while(ch[x][0])x=ch[x][0];
    return x;
}
findroot

makeroot

makeroot(x)的作用是将点x设为整棵树的根
考虑换根对原树形态带来的影响
x到root链上的点的深度翻转,父子关系改变
其余父子关系维持原状

正确性
执行access(x)后,x是其所在链中深度最大的点。Splay翻转后,x变成了深度最小的点(即根),root变成了深度最大的点,中序遍历发生变化,这条链的父子关系随即改变其他父子关系没有改变
使用makeroot和access可以很方便的提取出两点间的路径

void makeroot(int x)
{
    access(x);splay(x);
    pushreverse(x);
}
makeroot

split

就是提取出一条链

void split(int x,int y)
{
    makeroot(x);access(y);splay(y);
} 
split

link

link( x , y )的作用是,添加一条连接x和y的边
我们可以先添加虚边,在后续操作中如有需要,再改成实边

void link(int x,int y)//f[x]=y
{
    if(findroot(x)==findroot(y)) return ;
    makeroot(x);
    if(findroot(y)!=x)f[x]=y;
}
link

cut

cut( x , y )的作用是,断掉一条连接x和y的边
必须有边才能断
如果不知道有没有,可以这样判断
1.x和y连通
2.x到y路径上没有其他节点

void cut(int x,int y)
{
    if(findroot(x)!=findroot(y)) return ;
    split(x,y);
    if(ch[y][0]==x)
    f[x]=ch[y][0]=0;
    pushup(y);
}
cut

然后我们会发现LCT中的splay有一些不同

它是这样的

void rotate(int x)
{
    int old=f[x],oldf=f[old];
    int which=get(x);
    if(!isroot(old)) ch[oldf][ch[oldf][1]==old]=x;//特殊判断 
    ch[old][which]=ch[x][which^1];
    f[ch[old][which]]=old;
    ch[x][which^1]=old;f[old]=x;
    f[x]=oldf;
     
    pushup(old);pushup(x);
}
void splay(int x)
{
    int y=x,z=0;
    stackk[++z]=y;
    while(!isroot(y))stackk[++z]=y=f[y];
    while(z)pushdown(stackk[z--]);
    while(!isroot(x))
    {
        int fa=f[x];
        if(!isroot(fa)) rotate((get(fa)==get(x))?fa:x);
        rotate(x);
    }
    pushup(x);
}
splay

我们用一个栈暂存当前点到根的整条路径,pushdown时一定要从上往下放标记

rotate的时候有一个特殊判断if(!isroot(old)) ch[oldf][ch[oldf][1]==old]=x; 保证这棵splay的根的父亲不会连向它


 

模板题BZOJ3282

记得最后3操作的时候,要把x splay到根再修改

#include<bits/stdc++.h>
#define N 300003
using namespace std;
int read()
{
    int x=0,f=1;char s=getchar();
    while(s<'0'||s>'9'){if(s=='-')f=-1;s=getchar();}
    while(s>='0'&&s<='9'){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
    return x*f;
}
int ch[N][3],rev[N],f[N],a[N],s[N],stackk[N];
bool isroot(int x){return (ch[f[x]][0]!=x&&ch[f[x]][1]!=x);}
int get(int x){return ch[f[x]][1]==x;}
void pushup(int x){s[x]=s[ch[x][0]]^s[ch[x][1]]^a[x];}
void pushreverse(int x){swap(ch[x][0],ch[x][1]); rev[x]^=1;}
void pushdown(int x)
{
    if(rev[x])
    {
        if(ch[x][0])pushreverse(ch[x][0]);
        if(ch[x][1])pushreverse(ch[x][1]);
        rev[x]=0;
    }
}
void rotate(int x)
{
    int old=f[x],oldf=f[old];
    int which=get(x);
    if(!isroot(old)) ch[oldf][ch[oldf][1]==old]=x;//特殊判断 
    ch[old][which]=ch[x][which^1];
    f[ch[old][which]]=old;
    ch[x][which^1]=old;f[old]=x;
    f[x]=oldf;
     
    pushup(old);pushup(x);
}
void splay(int x)
{
    int y=x,z=0;
    stackk[++z]=y;
    while(!isroot(y))stackk[++z]=y=f[y];
    while(z)pushdown(stackk[z--]);
    while(!isroot(x))
    {
        int fa=f[x];
        if(!isroot(fa)) rotate((get(fa)==get(x))?fa:x);
        rotate(x);
    }
    pushup(x);
}
void access(int x)
{
    int y=0;
    while(x)
    {
        splay(x);
        ch[x][1]=y;
        pushup(x);
        y=x;x=f[x];
    }
}
int findroot(int x)
{
    access(x);splay(x);
    while(ch[x][0])x=ch[x][0];
    return x;
}
void makeroot(int x)
{
    access(x);splay(x);
    pushreverse(x);
}
void split(int x,int y)
{
    makeroot(x);access(y);splay(y);
} 
void link(int x,int y)//f[x]=y
{
    if(findroot(x)==findroot(y)) return ;
    makeroot(x);
    if(findroot(y)!=x)f[x]=y;
}
void cut(int x,int y)
{
    if(findroot(x)!=findroot(y)) return ;
    split(x,y);
    if(ch[y][0]==x)
    f[x]=ch[y][0]=0;
    pushup(y);
    //如果要先判x,y的联通,可用findroot看是不是同一个,再看x,y的splay大小是不是2 
}
int main()
{
    int n=read(),m=read();
    for(int i=1;i<=n;++i)a[i]=read(),s[i]=a[i];
    for(int i=1;i<=m;++i)
    {
        int op=read(),x=read(),y=read();
        if(op==0){split(x,y);printf("%d\n",s[y]);}
        if(op==1)link(x,y);
        if(op==2)cut(x,y);
        if(op==3){splay(x);a[x]=y;}
    }
}
BZOJ3282

特别想说的是关于pushup

access和cut更新了儿子关系,所以需要pushup

标签:access,LCT,ch,old,int,splay,findroot
来源: https://www.cnblogs.com/yyys-/p/11246245.html