并不对劲的LCT
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了并不对劲的LCT相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
LCT，是连猫树（link-cat-tree）的缩写。它是树链剖分和splay的结合版本。
由于有很多关于LCT的文章以及这并不是对劲的文章，并不对劲的人并不打算讲得太详细。
推荐：详细的LCT－＞
想必大家都知道splay+树剖=LCT
splay虽然常数较大，但是它好写好调（大部分操作都可以把左右边界转上去然后直接操作），而且还能维护序列。
树剖是将一棵树切分成很多条链，再将它们首尾相接拼成一个序列。可以用线段树来维护序列，进行区间操作，不过并不能插入和删除。
那么用splay来维护区间是不是就可以插入和删除了呢？想必是可以的。但是插入和删除会导致子树大小有变化，这样轻重链剖分就不适用了。不过，和splay类似地，虽然听上去很玄学，但是期望复杂度是可以被证明为log级别的；和splay类似地，并不对劲的人并不会证明。
讲讲几个操作吧：
1.上/下传标记，判断是左/右儿子
void mark(int u){if(u)swap(ls,rs),re[u]^=1;} void pu(int u){sum[0]=0,sum[u]=sum[ls]^sum[rs]^key[u],sum[0]=0;} void pd(int u){if(re[u])mark(ls),mark(rs),re[u]=0;} int getso(int u){return son[fa[u]][0]==u?0:1;}
和splay没什么区别。为了防止不小心pushup(0)，pushup时可以在计算前后都强行令sum[0]=0。
总结push up&down出现的地方：
pushup：rotate，access（从下往上）；
pushdown：splay，getroot（从上往下）；
2.判断一个点是否为splay的根
int notrt(int u){return son[fa[u]][0]==u||son[fa[u]][1]==u;}
splay直接判断有没有父亲（我）。但是LCT是由很多棵对应一条重链的splay组成的。这样【同一树的不同splay】为了与【同一splay（父、子关系都有）】和【不同树（父、子关系都没有）】区分，是有【认父（我）不认子（你）】的规定。也就是说，splay的根可能有父亲（我），但是它的父亲（我）未必认它这个儿子（你）。
3.旋转（rotate）
void rot(int u) { int fu=fa[u],ffu=fa[fu],l=getso(u),fl=getso(fu),rson=son[u][l^1]; if(notrt(fu))son[ffu][fl]=u;son[fu][l]=rson,son[u][l^1]=fu,fa[rson]=fu,fa[u]=ffu,fa[fu]=u; pu(rson),pu(fu),pu(u),pu(ffu); }
和splay区别不大。但是被旋转点u的祖父可能和u不在同一棵splay上，要判断旋转点的父亲是不是根。
4.伸展（splay）
void splay(int u) { int v=u;top=0,st[++top]=v;while(notrt(v))st[++top]=v=fa[v]; while(top)pd(st[top--]); while(notrt(u)){int fu=fa[u];if(notrt(fu))rot(getso(u)^getso(fu)?u:fu);rot(u);} }
在普通的splay中，只有从根走到某个点才能将这个点伸展，这样肯定经过了【根到某点的路径】，那么路径上的所有标记应该已经被下传了。但是LCT中，并不会从根走到那个点。也就是说，那个点上面可能有未下传的标记。所以要先下传【根到某点的路径（是splay的根！！）】上的所有标记再进行下一步。
5.将【根到某点的路径】变成重链（access）
void acs(int u){for(int v=0;u;v=u,u=fa[u])splay(u),rs=v,pu(u);}
无论怎么改重链，它们都会还在同一棵树里，所以不用改父亲（我）。
6.求出某点所在树的根（getroot）
int getrt(int u){acs(u),splay(u);while(u){pd(u);if(!ls)break;u=ls;}return u;}
splay维护的序列中的数的顺序是先走重链的DFS序，所以根在DFS序中肯定比某点靠前。把根和该点放在同一个splay后，splay维护的序列的最前面的那个数就是根。
7.将某点变成根（chroot）
void chrt(int u){acs(u),splay(u),mark(u);}
将该点access后，会发现它恰巧是这条重链的splay对应的序列中最靠后的。而根是最靠前的。所以把序列翻转就行了。
8.求某两点之间路径的和（getroad）
void getrd(int u,int v){chrt(u),acs(v),splay(v);}
让一点为根，使两点在同一条重链上。这时这棵splay维护的序列中最靠前的是根，最靠后的是另一个点，这棵splay就是想要求和的部分。
9.将两点之间连边（link）
void link(int u,int v){chrt(u);if(getrt(v)!=u)fa[u]=v;}
将一个点转到根后判断另一个点的根是不是它。由于getroot是已经将另一个点转到splay的根，直接按【认父不认子】的规则将在树根的点接到在splay根的点上。合并之后这棵树的根是v所在splay的最靠前的点。
10.断开两点之间的边（cat）
void cat(int u,int v){chrt(u);if(getrt(v)==u&&fa[u]==v&&!rs)fa[u]=son[v][0]=0;pu(v);}
还是将一个点转到根。先判断v是不是在以u为根的树上（这时v已经在splay根上了），再判断它们在splay的序列中是否相邻。两条都满足就可以断了，要把父子关系都断干净。splay根的儿子情况改变，所以需要pushup。
完整代码如下，可以在洛谷p3690提交：
#include<iostream> #include<iomanip> #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<cmath> #include<algorithm> #define maxn 300010 #define ls son[u][0] #define rs son[u][1] using namespace std; inline int read() { int x=0,f=1; char ch=getchar(); while(isdigit(ch)==0 && ch!=\'-\')ch=getchar(); if(ch==\'-\')f=-1,ch=getchar(); while(isdigit(ch))x=x*10+ch-\'0\',ch=getchar(); return x*f; } inline void write(int x) { int f=0;char ch[20]; if(!x){puts("0");return;} if(x<0){putchar(\'-\');x=-x;} while(x)ch[++f]=x%10+\'0\',x/=10; while(f)putchar(ch[f--]); putchar(\'\\n\'); } struct LCT { int fa[maxn],son[maxn][3],sum[maxn],key[maxn],re[maxn],st[maxn],top; void mark(int u){if(u)swap(ls,rs),re[u]^=1;} void pu(int u){sum[0]=0,sum[u]=sum[ls]^sum[rs]^key[u],sum[0]=0;} void pd(int u){if(re[u])mark(ls),mark(rs),re[u]=0;} int getso(int u){return son[fa[u]][0]==u?0:1;} int notrt(int u){return son[fa[u]][0]==u||son[fa[u]][1]==u;} void rot(int u) { int fu=fa[u],ffu=fa[fu],l=getso(u),fl=getso(fu),rson=son[u][l^1]; if(notrt(fu))son[ffu][fl]=u;son[fu][l]=rson,son[u][l^1]=fu,fa[rson]=fu,fa[u]=ffu,fa[fu]=u; pu(rson),pu(fu),pu(u),pu(ffu); } void splay(int u) { int v=u;top=0,st[++top]=v;while(notrt(v))st[++top]=v=fa[v]; while(top)pd(st[top--]); while(notrt(u)){int fu=fa[u];if(notrt(fu))rot(getso(u)^getso(fu)?u:fu);rot(u);} pu(u); } void acs(int u){for(int v=0;u;v=u,u=fa[u])splay(u),rs=v,pu(u);} int getrt(int u){acs(u),splay(u);while(u){pd(u);if(!ls)break;u=ls;}return u;} void chrt(int u){acs(u),splay(u),mark(u);} void getrd(int u,int v){chrt(u),acs(v),splay(v);} void link(int u,int v){chrt(u);if(getrt(v)!=u)fa[u]=v;} void cat(int u,int v){chrt(u);if(getrt(v)==u&&fa[u]==v&&!rs)fa[u]=son[v][0]=0;pu(v);} }t; int main() { int n=read(),q=read(),f,x,y; for(int i=1;i<=n;i++)t.key[i]=read(); while(q--) { f=read(),x=read(),y=read(); if(f==0)t.getrd(x,y),write(t.sum[y]); if(f==1)t.link(x,y); if(f==2)t.cat(x,y); if(f==3)t.splay(x),t.key[x]=y; } return 0; }
当然，如果乐意卡常的话…
#include<iostream> #include<iomanip> #include<cstdio> #include<cstring> #include<cstdlib> #include<cmath> #include<algorithm> #define ls son[u][0] #define rs son[u][1] #define rep(i,x,y) for(register int i=(x);i<=(y);i++) #define dwn(i,x,y) for(register int i=(x);i>=(y);i--) #define Int register int #define maxn 300010 using namespace std; inline int read() { Int x=0,f=1; char ch=getchar(); while(isdigit(ch)==0 && ch!=\'-\')ch=getchar(); if(ch==\'-\')f=-1,ch=getchar(); while(isdigit(ch))x=x*10+ch-\'0\',ch=getchar(); return x*f; } inline void write(Int x) { Int f=0;char ch[20]; if(!x){puts("0");return;} if(x<0){putchar(\'-\');x=-x;} while(x)ch[++f]=x%10+\'0\',x/=10; while(f)putchar(ch[f--]); putchar(\'\\n\'); } int fa[maxn],son[maxn][3],sum[maxn],key[maxn],re[maxn],st[maxn],top; void mark(Int u){if(u)swap(ls,rs),re[u]^=1;} void pu(Int u){sum[u]=sum[ls]^sum[rs]^key[u];} void pd(Int u){if(re[u])mark(ls),mark(rs),re[u]=0;} int getso(Int u){return son[fa[u]][0]!=u;} int nort(Int u){return son[fa[u]][0]==u || son[fa[u]][1]==u;} void rot(Int u) { Int fu=fa[u],ffu=fa[fu],l=getso(u),r=l^1,fl=getso(fu),rson=son[u][r]; if(nort(fu))son[ffu][fl]=u;son[fu][l]=rson,son[u][r]=fu,fa[rson]=fu,fa[u]=ffu,fa[fu]=u; pu(fu),pu(u); } void splay(Int u) { Int v=u;top=0;st[++top]=v;while(nort(v))st[++top]=v=fa[v]; while(top)pd(st[top--]); while(nort(u)){if(nort(fa[u]))rot(getso(u)^getso(fa[u])?u:fa[u]);rot(u);} } void acs(Int u){for(Int v=0;u;v=u,u=fa[u])splay(u),rs=v,pu(u);} void chrt(Int u){acs(u),splay(u),mark(u);} int getrt(Int u){acs(u),splay(u);while(u){pd(u);if(!ls)return u;u=ls;}} void getrd(Int u,Int v){chrt(u),acs(v),splay(v);} void link(Int u,Int v){chrt(u);if(getrt(v)!=u)fa[u]=v;} void cut(Int u,Int v){chrt(u);if(getrt(v)==u&&fa[u]==v&&!rs)fa[u]=son[v][0]=0;} int main() { Int n=read(),q=read(),f,x,y; rep(i,1,n)key[i]=read(); while(q--) { f=read(),x=read(),y=read(); if(!f)getrd(x,y),write(sum[y]); if(f==1)link(x,y); if(f==2)cut(x,y); if(f==3)splay(x),key[x]=y; } return 0; }
不知道这个模板能不能在5分钟之内打完？据说最快7分钟？
以上是关于并不对劲的LCT的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章