最近公共祖先LCA

2021-10-21 00:17:31 字數 3498 閱讀 8520

p3379 最近公共祖先lca

給定一有根樹,給定兩個點,求這兩個節點的最近公共祖先。

定義乙個陣列fa[

i][e

]fa[i][e]

fa[i][

e],表示第i

ii個節點,沿著i→r

i \to r

i→r的路徑走2e2^

2e步的祖先節點,模擬與stst

st表,2 e+

12^+1

2e+1

就是路徑長度。特別的,e=0

e=0e=

0的時候表示節點的父節點。

然後通過dfs

dfsdf

s遍歷的方式計算出整棵樹的fafa

fa陣列,通過一下公式:

f a[

i][e

]=fa

[fa[

i][e

−1]]

[e−1

]fa[i][e] = fa[fa[i][e-1]][e-1]

fa[i][

e]=f

a[fa

[i][

e−1]

][e−

1]

void

dfs(

int curr,

int root)

for(

int i = head[curr]

; i !=

0; i = e[i]

.nxt)

}}

然後進行lca

(x,y

)lca(x,y)

lca(x,

y),首先判斷x

xx和y

yy是否在同乙個深度上,如果不是,那麼將深度大的那個節點移動到深度小的那個節點上。此時如果x=y

x=yx=

y說明x

xx和y

yy就是lca

lcalc

a,否則進行移動,從大的e

ee開始嘗試,一直嘗試到兩個節點不相等為止,此時的父節點就是lca

lcalc

a。

#

include

using

namespace std;

struct

edge

;edge e[

500001

<<1]

;int tot =0;

int head[

500001];

int log[

500005];

int depth[

500005];

int fa[

500005][

20];void

add(

int x,

int y)

void

dfs(

int curr,

int root)

for(

int i = head[curr]

; i !=

0; i = e[i]

.nxt)}}

intlca

(int u,

int v)

while

(depth[u]

!= depth[v])if

(u == v)

return u;

for(

int i = log[depth[u]

]; i>=

0; i--)}

return fa[u][0

];}int

main()

for(

int i =

2; i<

500005

; i++

) log[i]

= log[i >>1]

+1;dfs

(s,s)

;while

(n--

)return0;

}

詳見樹鏈剖分。

o (n

log⁡n)

o(n \log n)

o(nlogn)

時間預處理,o(1

)o(1)

o(1)

時間查詢。

我們定義dsf訪問序列:

每一次進入節點和退出節點均需要記錄:

序號節點id深度1

***x2xx

xx則我們查詢lca是在表中兩個節點id之間的最小深度所對應的節點id。

如果有多個節點id,任意選取即可。

使用st表進行靜態rmq查詢。

#

include

#define

frfreopen

("in.txt"

,"r"

,stdin

)typedef

long

long ll;

using

namespace std;

int n, m, s;

struct

edge

e[1000005];

int head[

500005];

int tot =0;

struct

tour

t[1000005];

int tot2 =0;

int idx[

500005];

int st[

1000005][

25];int log[

1000005];

void

add(

int u,

int v)

void

add2

(int u,

int dep)

void

dfs(

int u,

int r,

int dep)

}int

min(

int a,

int b)

void

initst()

for(

int i = tot2; i >=

1; i--)}

}int

query

(int l,

int r)

intlca

(int a,

int b)

intmain()

scanf

("%d %d %d"

,&n,

&m,&s)

;for

(int i =

0; i < n -

1; i++

)dfs

(s, s,0)

;for

(int i =

1; i <= tot2; i++

)initst()

;for

(int i =

0; i < m; i++

)return0;

}

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