lca指的是最近公共祖先(least common ancestors),如下圖所示:
4和5的lca就是2
那怎麼求呢?最粗暴的方法就是先dfs一次,處理出每個點的深度
然後把深度更深的那乙個點(4)乙個點地乙個點地往上跳,直到到某個點(3)和另外那個點(5)的深度一樣
然後兩個點一起乙個點地乙個點地往上跳,直到到某個點(就是最近公共祖先)兩個點「變」成了乙個點
不過有沒有發現乙個點地乙個點地跳很浪費時間?
如果一下子跳到目標點記憶體又可能不支援,相對來說倍增的價效比算是很高的
倍增的話就是一次跳2i 個點,不難發現深度差為x時,深度更深的那個點就需要跳x個點
於是可以寫出這段**
1接下來很快就會發現乙個很嚴重的問題:兩個點按照這樣跳,不能保證一定是最近的if(depth[a]
2int c = depth[a] -depth[b];
3for(int i = 0; i <= 14; i++)
7 }
所以倍增找lca的方法是這樣的:
從最大可以跳的步數開始跳(一定是2i),如果跳的到的位置一樣,就不跳,如果不一樣才跳,每次跳的路程是前一次的一半
過程大概就像上圖所示,但是執行完了這一段到的點不是最近公共祖先,但是,它們再往上跳一格,就到了
把這一段寫成**,就成了這樣:
1前面還需要加上一句特判(當a和b在同一邊時,深度淺的那個點就是最近公共祖先)for(int i = 14; i >= 0; i--)
6 }
if(a == b) return a;好了,會求lca了,關鍵是怎麼構造倍增陣列。
沒有疑問的是向上跳一格就是自己的父節點
f[i][0] = fa[i];這個是初值,接著可以根據這個推出來其他的,除此之外還要附上初值0,不然有可能會re
f[i][j] = f[f[i][j - 1]][j - 1];就是把這一段路,分成兩段已經知道的
完整**就是這樣的:
1 matrixup;注意倍增求lca適用於詢問多的情況,不然光在預處理上花的時間就已經夠多了(如果只有一兩個詢問,直接暴力就好了)2 inline void
init_bz()
8for(int j = 1; j <= 14; j++)12}
13 }
當然,這個倍增演算法判斷條件是若干級祖先是否相等。
同樣,點$u$,$v$的lca還滿足它是其中乙個點的最近的乙個祖先,滿足$u$,$v$都在它的子樹中。
判斷乙個點是否在另乙個點的子樹中,我們可以用dfs序來判斷。
這是倍增的另一種判斷方法:
1void dfs(int p, int fa)
10 out[p] = cnt;
11 }
12 13
int lca(int a, int b)
22 return bz[a][0];
23 }
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