CF1527D MEX Tree(mex&树&容斥)
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CF1527D MEX Tree(mex&树&容斥)
考虑简单容斥, m e x i mex_i mexi 等于包含 [ 0 , i − 1 ] [0,i-1] [0,i−1]的所有路径减取包含 [ 0 , i ] [0,i] [0,i]的路径。
记录: a n s i ans_i ansi为包含 [ 0 , i ] [0,i] [0,i]的所有路径。
m e x i = a n s i − 1 − a n s i mex_i=ans_i-1-ans_i mexi=ansi−1−ansi
m e x 0 = n ( n − 1 ) 2 − a n s 0 mex_0=\\dfracn(n-1)2-ans_0 mex0=2n(n−1)−ans0
转化为求 a n s i ans_i ansi
考虑从小到大递推。
当前包含 [ 0 , i − 1 ] [0,i-1] [0,i−1]的最短路径端点为 l , r l,r l,r。
情况1 i i i在 l , r l,r l,r路径上,不用操作。
情况2 i i i为 l l l或 r r r的子树结点,将 l l l或 r r r移动到 i i i上,答案就是两个子树大小的乘积。
情况3 i i i不是 l , r l,r l,r的两个 l c a lca lca,说明无解,直接break,后面的 i i i都无解。
注意当 l = 1 l=1 l=1或 r = 1 r=1 r=1 要减取对方的子树大小,再乘积。
时间复杂度: O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ri register int
typedef long long ll;
const int maxn=2e5+10;
struct node
int to,nxt;
e[maxn<<1];
int hd[maxn],len;
inline void addedge(int fr,int to)
e[++len]=to,hd[fr];
hd[fr]=len;
int dep[maxn],fa[maxn],n,son[maxn],t,top[maxn];
ll siz[maxn];
void dfs1(int p,int f)
dep[p]=dep[f]+1;
fa[p]=f;
siz[p]=1;
for(ri i=hd[p];i;i=e[i].nxt)
if(e[i].to!=f)
dfs1(e[i].to,p);
siz[p]+=siz[e[i].to];
if(siz[e[i].to]>siz[son[p]])son[p]=e[i].to;
void dfs2(int p,int k)
top[p]=k;
if(son[p])
dfs2(son[p],k);
for(ri i=hd[p];i;i=e[i].nxt)
if(!top[e[i].to])
dfs2(e[i].to,e[i].to);
inline int lca(int x,int y)
while(top[x]!=top[y])
if(dep[top[x]]<dep[top[y]])swap(x,y);
x=fa[top[x]];
return dep[x]<dep[y]?x:y;
ll ans[maxn];
int main()
scanf("%d",&t);
while(t--)
scanf("%d",&n);
len=0;
memset(hd,0,sizeof hd);
memset(son,0,sizeof son);
memset(top,0,sizeof top);
for(ri i=1,x,y;i<n;++i)
scanf("%d%d",&x,&y),++x,++y;
addedge(x,y),addedge(y,x);
dfs1(1,0);
dfs2(1,1);
memset(ans,0,sizeof ans);
ll sum=1;
for(ri i=hd[1];i;i=e[i].nxt)ans[1]+=siz[e[i].to]*sum,sum+=siz[e[i].to];
printf("%lld",1ll*n*(n-1)/2-ans[1]);
ri l=1,r=1,sl,sr;
for(ri i=2;i<=n;++i)
ri a=lca(i,l),b=lca(i,r);
if(a==l&&b==1)
if(l==1)
sl=siz[i];
for(ri j=i;fa[j]>1;j=fa[j],sl=siz[j]);
l=i;
else if(b==r&&a==1)
if(r==1)
sr=siz[i];
for(ri j=i;fa[j]>1;j=fa[j],sr=siz[j]);
r=i;
else if(a!=i&&b!=i)break;
if(l==1)ans[i]=siz[r]*(n-sr);
else if(r==1)ans[i]=siz[l]*(n-sl);
else ans[i]=siz[l]*siz[r];
for(ri i=2;i<=n+1;++i)printf(" %lld",ans[i-1]-ans[i]);
printf("\\n");
return 0;
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