luogu3224 永无乡（动态开点，权值线段树合并）

Posted 2020-10-26 PECHPO

luogu3224 永无乡（动态开点，权值线段树合并）

永无乡包含 n 座岛，编号从 1 到 n ，每座岛都有自己的独一无二的重要度，按照重要度可以将这 n 座岛排名，名次用 1 到 n 来表示。某些岛之间由巨大的桥连接，通过桥可以从一个岛到达另一个岛。如果从岛 a 出发经过若干座（含 0 座）桥可以 到达岛 b ，则称岛 a 和岛 b 是连通的。现在有两种操作：B x y 表示在岛 x 与岛 y 之间修建一座新桥。Q x k 表示询问当前与岛 x 连通的所有岛中第 k 重要的是哪座岛，即所有与岛 x 连通的岛中重要度排名第 k 小的岛是哪座，请你输出那个岛的编号。n≤100000,m≤n,q≤300000。

首先，对于每个岛建一个权值线段树，然后根据初始边将它们合并。对于在同一个联通块里的点，通过并查集选出其中一个点x，root[x]代表这个联通块的线段树的根。对于查询，第k重要的岛可以通过在权值线段树里的二分来确定。合并时，规定将x合并到y。由于初始时，权值线段树的空间是nlogn，并且不会增加点，所以空间复杂度是nlogn。查询的时间复杂度是logn，虽然两颗线段树合并的时间复杂度是nlogn，但是每个线段树中的结点最多被归并一次，并且归并的次数=被归并的次数，所以线段树合并的总时间复杂度也是nlogn。

#include <cctype>
#include <cstdio>
using namespace std;

const int maxn=1e5+5, maxseg=maxn*20;
//v:表示一个岛的重要性 id：重要性反推是哪个结点 fa:用来找到与线段树对应的结点
int n, m, q, v[maxn], id[maxn], fa[maxn];
//root:将岛的编号映射在线段树根位置上 lc,rc:线段树结点的左右孩子
int cnt, root[maxn], lc[maxseg], rc[maxseg], seg[maxseg];

void get(int &x){
    int flag=1; char c;
    for (c=getchar(); !isdigit(c); c=getchar())
        if (c=='-') flag=-1;
    for (x=c-48; c=getchar(), isdigit(c); )
        x=(x<<3)+(x<<1)+c-48; x*=flag;
}

int find(int x){ return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]); }

//给权值线段树增加一个值
void add(int &x, int l, int r, int pos){
    if (!x) x=cnt++;
    if (l==r){ ++seg[x]; return; }
    int mid=(l+r)>>1;
    if (pos>mid) add(rc[x], mid+1, r, pos);
    else add(lc[x], l, mid, pos);
    seg[x]=seg[lc[x]]+seg[rc[x]];
}

//将x归并到y上，并返回y（nlogn）
int merge(int x, int y){
    //返回存在的子节点。如果子节点都不存在，返回的是空结点
    if (!x) return y; if (!y) return x;
    lc[y]=merge(lc[x], lc[y]);
    rc[y]=merge(rc[x], rc[y]);
    seg[y]=seg[lc[y]]+seg[rc[y]];
    return y;
}

//在权值线段树中找到第k个点(logn)
int query(int now, int l, int r, int k){
    if (l==r) return l;
    int mid=(l+r)>>1;
    if (seg[lc[now]]>=k) return query(lc[now], l, mid, k);
    else return query(rc[now], mid+1, r, k-seg[lc[now]]);
}

int main(){
    get(n); get(m);
    for (int i=1; i<=n; ++i){
        get(v[i]); id[v[i]]=i;
        fa[i]=i; root[i]=cnt++;
        add(root[i], 1, n, v[i]);
    }
    int t1, t2;
    for (int i=0; i<m; ++i){
        get(t1); get(t2);
        merge(root[find(t1)], root[find(t2)]);
        fa[find(t1)]=find(t2);
    }
    get(q); char c; int x, y;
    for (int i=0; i<q; ++i){
        while (!isgraph(c=getchar()));
        get(x); get(y);
        if (c=='Q'){
            x=root[find(x)];
            if (seg[x]<y) puts("-1");
            else printf("%d\n", id[query(x, 1, n, y)]);
        } else {
            merge(root[find(x)], root[find(y)]);
            fa[find(x)]=find(y);
        }
    }
    return 0;
}