P3384 模板树链剖分

Posted 2022-05-05 hahaha2124652975

模板

  1 #include<algorithm>
  2 #include<iostream>
  3 #include<cstdlib>
  4 #include<cstring>
  5 #include<cstdio>
  6 #define Rint register int
  7 #define mem(a,b) memset(a,(b),sizeof(a))
  8 #define Temp template<typename T>
  9 using namespace std;
 10 typedef long long LL;
 11 Temp inline void read(T &x)
 12     x=0;T w=1,ch=getchar();
 13     while(!isdigit(ch)&&ch!=‘-‘)ch=getchar();
 14     if(ch==‘-‘)w=-1,ch=getchar();
 15     while(isdigit(ch))x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^‘0‘),ch=getchar();
 16     x=x*w;
 17 
 18 
 19 #define mid ((l+r)>>1)
 20 #define lson rt<<1,l,mid
 21 #define rson rt<<1|1,mid+1,r
 22 #define len (r-l+1)
 23 
 24 const int maxn=200000+10;
 25 int n,m,r,mod;
 26 //见题意 
 27 int e,beg[maxn],nex[maxn],to[maxn],w[maxn],wt[maxn];
 28 //链式前向星数组，w[]、wt[]初始点权数组 
 29 int a[maxn<<2],laz[maxn<<2];
 30 //线段树数组、lazy操作 
 31 int son[maxn],id[maxn],fa[maxn],cnt,dep[maxn],siz[maxn],top[maxn]; 
 32 //son[]重儿子编号,id[]新编号,fa[]父亲节点,cnt dfs_clock/dfs序,dep[]深度,siz[]子树大小,top[]当前链顶端节点 
 33 int res=0;
 34 //查询答案 
 35 
 36 inline void add(int x,int y)//链式前向星加边 
 37     to[++e]=y;
 38     nex[e]=beg[x];
 39     beg[x]=e;
 40 
 41 //-------------------------------------- 以下为线段树 
 42 inline void pushdown(int rt,int lenn)
 43     laz[rt<<1]+=laz[rt];
 44     laz[rt<<1|1]+=laz[rt];
 45     a[rt<<1]+=laz[rt]*(lenn-(lenn>>1));
 46     a[rt<<1|1]+=laz[rt]*(lenn>>1);
 47     a[rt<<1]%=mod;
 48     a[rt<<1|1]%=mod;
 49     laz[rt]=0;
 50 
 51 
 52 inline void build(int rt,int l,int r)
 53     if(l==r)
 54         a[rt]=wt[l];
 55         if(a[rt]>mod)a[rt]%=mod;
 56         return;
 57     
 58     build(lson);
 59     build(rson);
 60     a[rt]=(a[rt<<1]+a[rt<<1|1])%mod;
 61 
 62 
 63 inline void query(int rt,int l,int r,int L,int R)
 64     if(L<=l&&r<=R)res+=a[rt];res%=mod;return;
 65     else
 66         if(laz[rt])pushdown(rt,len);
 67         if(L<=mid)query(lson,L,R);
 68         if(R>mid)query(rson,L,R);
 69     
 70 
 71 
 72 inline void update(int rt,int l,int r,int L,int R,int k)
 73     if(L<=l&&r<=R)
 74         laz[rt]+=k;
 75         a[rt]+=k*len;
 76     
 77     else
 78         if(laz[rt])pushdown(rt,len);
 79         if(L<=mid)update(lson,L,R,k);
 80         if(R>mid)update(rson,L,R,k);
 81         a[rt]=(a[rt<<1]+a[rt<<1|1])%mod;
 82     
 83 
 84 //---------------------------------以上为线段树 
 85 inline int qRange(int x,int y)
 86     int ans=0;
 87     while(top[x]!=top[y])//当两个点不在同一条链上 
 88         if(dep[top[x]]<dep[top[y]])swap(x,y);//把x点改为所在链顶端的深度更深的那个点
 89         res=0;
 90         query(1,1,n,id[top[x]],id[x]);//ans加上x点到x所在链顶端 这一段区间的点权和
 91         ans+=res;
 92         ans%=mod;//按题意取模 
 93         x=fa[top[x]];//把x跳到x所在链顶端的那个点的上面一个点
 94     
 95     //直到两个点处于一条链上
 96     if(dep[x]>dep[y])swap(x,y);//把x点深度更深的那个点
 97     res=0;
 98     query(1,1,n,id[x],id[y]);//这时再加上此时两个点的区间和即可
 99     ans+=res;
100     return ans%mod;
101 
102 
103 inline void updRange(int x,int y,int k)//同上 
104     k%=mod;
105     while(top[x]!=top[y])
106         if(dep[top[x]]<dep[top[y]])swap(x,y);
107         update(1,1,n,id[top[x]],id[x],k);
108         x=fa[top[x]];
109     
110     if(dep[x]>dep[y])swap(x,y);
111     update(1,1,n,id[x],id[y],k);
112 
113 
114 inline int qSon(int x)
115     res=0;
116     query(1,1,n,id[x],id[x]+siz[x]-1);//子树区间右端点为id[x]+siz[x]-1 
117     return res;
118 
119 
120 inline void updSon(int x,int k)//同上 
121     update(1,1,n,id[x],id[x]+siz[x]-1,k);
122 
123 
124 inline void dfs1(int x,int f,int deep)//x当前节点，f父亲，deep深度 
125     dep[x]=deep;//标记每个点的深度 
126     fa[x]=f;//标记每个点的父亲 
127     siz[x]=1;//标记每个非叶子节点的子树大小 
128     int maxson=-1;//记录重儿子的儿子数 
129     for(Rint i=beg[x];i;i=nex[i])
130         int y=to[i];
131         if(y==f)continue;//若为父亲则continue 
132         dfs1(y,x,deep+1);//dfs其儿子 
133         siz[x]+=siz[y];//把它的儿子数加到它身上 
134         if(siz[y]>maxson)son[x]=y,maxson=siz[y];//标记每个非叶子节点的重儿子编号 
135     
136 
137 
138 inline void dfs2(int x,int topf)//x当前节点，topf当前链的最顶端的节点 
139     id[x]=++cnt;//标记每个点的新编号 
140     wt[cnt]=w[x];//把每个点的初始值赋到新编号上来 
141     top[x]=topf;//这个点所在链的顶端 
142     if(!son[x])return;//如果没有儿子则返回 
143     dfs2(son[x],topf);//按先处理重儿子，再处理轻儿子的顺序递归处理 
144     for(Rint i=beg[x];i;i=nex[i])
145         int y=to[i];
146         if(y==fa[x]||y==son[x])continue;
147         dfs2(y,y);//对于每一个轻儿子都有一条从它自己开始的链 
148     
149 
150 
151 int main()
152     read(n);read(m);read(r);read(mod);
153     for(Rint i=1;i<=n;i++)read(w[i]);
154     for(Rint i=1;i<n;i++)
155         int a,b;
156         read(a);read(b);
157         add(a,b);add(b,a);
158     
159     dfs1(r,0,1);
160     dfs2(r,r);
161     build(1,1,n);
162     while(m--)
163         int k,x,y,z;
164         read(k);
165         if(k==1)
166             read(x);read(y);read(z);
167             updRange(x,y,z);
168         
169         else if(k==2)
170             read(x);read(y);
171             printf("%d\n",qRange(x,y));
172         
173         else if(k==3)
174             read(x);read(y);
175             updSon(x,y);
176         
177         else
178             read(x);
179             printf("%d\n",qSon(x));
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