洛谷P3613 - 睡觉困难综合征

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首先我们要知道这道题的原型是「NOI2014」起床困难综合症。

总是有出题人喜欢把序列上用线段树解决的题目出到树上,让选手强行写个树链剖分或树分治或某种动态树数据结构。

序列问题转化为树上问题,很容易想到树链剖分,直接上板子。

统计答案时因为二进制的特殊性质,后面每一位都选 1 都不大于这一位选 1,所以直接贪心即可。

注意到题面里询问的 x,y 是有方向性的,我们还要维护反向的状态。

但是如果每一位单独维护的话,时间复杂度爆炸,考虑把这些信息压进一个 unsigned long long 里。

这样的话怎么维护信息呢?我们定义一个结构体表示这段进来为 0/1 时出来的情况,不难发现如果这一位出来是 1 只有这么几种情况:左儿子进来是 0,出来是 0,右儿子进来是 0,出来是 1;左儿子进来是 1,出来是 0,右儿子进来是 0,出来是 1;左儿子进来是 0,出来是 1,右儿子进来是 1,出来是 1;左儿子进来是 1,出来是 1,右儿子进来是 1,出来是 1。

用 C++表示就是:

1
2
ans.x0 = (x0 & b.x1) | ((~x0) & b.x0);
ans.x1 = (x1 & b.x1) | ((~x1) & b.x0);

可见自然语言的繁琐

代码中用到了一个小技巧——重载运算符,这个能使代码更加简洁易懂,提升代码复用性。

以下就是冗长的代码了:

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#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef unsigned long long ull;
#define gc c = getchar()
ull read() {
ull x = 0, f = 1;
char gc;
for (; !isdigit(c); gc)
if (c == '-') f = -1;
for (; isdigit(c); gc) x = x * 10 + c - '0';
return x * f;
}
#undef gc
const int N = 1e5 + 5;
int nedge, head[N];
struct Edge {
int to, nxt;
} edge[N << 1];
void add(int x, int y) {
edge[++nedge].to = y;
edge[nedge].nxt = head[x];
head[x] = nedge;
}
int n, m, k;
int dep[N], fa[N], son[N], siz[N];
void dfs1(int x, int f) {
fa[x] = f;
siz[x] = 1;
dep[x] = dep[f] + 1;
int mx = 0;
for (int i = head[x]; i; i = edge[i].nxt) {
int y = edge[i].to;
if (y == f) continue;
dfs1(y, x);
siz[x] += siz[y];
if (siz[y] > mx) {
mx = siz[y];
son[x] = y;
}
}
}
int tot, id[N], p[N], top[N];
void dfs2(int x, int topf) {
top[x] = topf;
id[x] = ++tot;
p[tot] = x;
if (!son[x]) return;
dfs2(son[x], topf);
for (int i = head[x]; i; i = edge[i].nxt) {
int y = edge[i].to;
if (y == fa[x] || y == son[x]) continue;
dfs2(y, y);
}
}
struct Data {
ull x0, x1;
Data() { x0 = 0, x1 = ~0; }
Data(int opt, ull x) {
x0 = 0, x1 = ~0;
if (opt == 1) {
x0 &= x;
x1 &= x;
}
if (opt == 2) {
x0 |= x;
x1 |= x;
}
if (opt == 3) {
x0 ^= x;
x1 ^= x;
}
}
Data operator+(const Data &b) const {
Data ans;
ans.x0 = (x0 & b.x1) | ((~x0) & b.x0);
ans.x1 = (x1 & b.x1) | ((~x1) & b.x0);
return ans;
}
ull query(ull x) {
ull ans = 0;
for (int i = k - 1; ~i; i--) {
if (x0 & (1ull << i)) {
ans += (1ull << i);
} else if (x1 & (1ull << i) && (1ull << i) <= x) {
x -= (1ull << i);
ans += (1ull << i);
}
}
return ans;
}
};
Data a[N];
#define ls (k << 1)
#define rs (k << 1 | 1)
struct Segtree {
Data lv[N << 2], rv[N << 2];
void pushup(int k) {
lv[k] = lv[ls] + lv[rs];
rv[k] = rv[rs] + rv[ls];
}
void build(int k, int l, int r) {
if (l == r) {
lv[k] = rv[k] = a[p[l]];
return;
}
int mid = (l + r) >> 1;
build(ls, l, mid);
build(rs, mid + 1, r);
pushup(k);
}
void modify(int k, int l, int r, int p, Data x) {
if (l == r) return (void)(lv[k] = rv[k] = x);
int mid = (l + r) >> 1;
if (p <= mid) {
modify(ls, l, mid, p, x);
} else {
modify(rs, mid + 1, r, p, x);
}
pushup(k);
}
Data query(int k, int l, int r, int ql, int qr, bool opt) {
if (ql <= l && r <= qr) return opt ? rv[k] : lv[k];
int mid = (l + r) >> 1;
if (qr <= mid) return query(ls, l, mid, ql, qr, opt);
if (ql > mid) return query(rs, mid + 1, r, ql, qr, opt);
Data L = query(ls, l, mid, ql, qr, opt);
Data R = query(rs, mid + 1, r, ql, qr, opt);
if (opt) return R + L;
return L + R;
}
} seg;
#undef ls
#undef rs
Data query(int x, int y) {
Data L, R;
while (top[x] ^ top[y]) {
if (dep[top[x]] > dep[top[y]]) {
L = L + seg.query(1, 1, n, id[top[x]], id[x], 1);
x = fa[top[x]];
} else {
R = seg.query(1, 1, n, id[top[y]], id[y], 0) + R;
y = fa[top[y]];
}
}
Data tmp;
if (dep[x] > dep[y]) {
tmp = L + seg.query(1, 1, n, id[y], id[x], 1);
tmp = tmp + R;
return tmp;
}
if (dep[x] > dep[y]) return L + seg.query(1, 1, n, id[y], id[x], 1) + R;
return L + seg.query(1, 1, n, id[x], id[y], 0) + R;
}
int main() {
n = read(), m = read(), k = read();
for (int i = 1; i <= n; i++) {
int opt = read();
ull x = read();
a[i] = Data(opt, x);
}
for (int i = 1; i < n; i++) {
int x = read(), y = read();
add(x, y), add(y, x);
}
dfs1(1, 0), dfs2(1, 1);
seg.build(1, 1, n);
while (m--) {
int opt = read(), x = read(), y = read();
ull z = read();
if (opt == 2) {
seg.modify(1, 1, n, id[x], Data(y, z));
} else {
Data ans = query(x, y);
printf("%llu\n", ans.query(z));
}
}
}