澱粉質 點分治 學習筆記

2022-05-12 11:04:02 字數 2774 閱讀 2198

就是把分治搬到樹上,以某個點為根,分別分治處理子樹的答案,再計算子樹與子樹間的答案的玄學演算法。

舉個例子:

如何求出一顆樹上距離為k且所經過的點最少的點對?

對於這種題,我們可以把某個點(一般為重心)作為根,然後對左右子樹遞迴處理,先分別得出左右子樹的答案,再求出橫跨兩個子樹之間的點對的答案。

對於上面那道題,如果我們用傳統的暴力做法,最優的複雜度只能得到$o(n^2)$的暴力列舉,但是如果我們用澱粉質來搞,我們就可以做到$o(n*log_n)$的複雜度(如果k很大的話,我們可能還得套個資料結構上去,複雜度就變成了$o(n*log_n^2)$),我們就可以通過這類題目。

正如我們剛剛說說的,澱粉質的實質是選出乙個點,對其左右子樹分治,再計算組合不同子樹的答案。

所以說,我們在處理某顆子樹之前,必須先選出來乙個點作為這個子樹的根。

我們選的這個點,對我們複雜度的影響極其巨大。

我們可以考慮選重心,重心就是指如果這個點做為根,其任意一顆子樹大小均不會超過總點樹的$1/2$。

如果我們每次對子樹分治的時候,新選的根是重心,那我們的樹的總層數一定不會超過$log_n$層。

對於找重心,我們每次都做一遍dfs就好。

int getsize(int

now)

introot,cnt;

void getroot(int

now)

if(cnt-t_size>cnt/2) ok=false

;

if(ok==true) root=now;

t_vis[now]=false;}

選出來重心之後,我們就可以以重心為根分治了。

首先,我們顯然可以遞迴處理子樹,然後再處理跨越兩個子樹的情況。

對於我們上面講的那道題,我們所需要求的就是跨過兩個子樹且距離為k的點對的數量。

我們可以考慮這樣做:

我們先開乙個桶來記錄長度為x的路徑的點的數量,然後對每顆子樹先做兩遍dfs,第一遍先去桶裡找到目前的點為止,之前找到的子樹中有沒有k-dis_now的路徑。第二遍我們再把到每個點的距離放到桶裡面去。

搞完之後,我們可以再dfs一次來回溯掉之前加上的東西,如果我們直接memset的話,會t的。

*注意:我們這裡的dfs必須只能走已經分治完成的點,分治完成的點才是其兒子

void dfs2(int now,int dis,int t_cnt,int

type)

void dfs(int

now)

for(int i=0;idfs2(son[i].to,son[i].w,

1,1),dfs2(son[i].to,son[i].w,1,2

);

for(int i=0;idfs2(son[i].to,son[i].w,

1,3);

done[now]=true;}

這樣子搞,看起來時間複雜度很**,其實並不大,因為我們最多有$log_n$層,每層做$n$次,總複雜度也就只有$o(n*log_n)$

這樣子,我們就搞定啦φ(>ω<*) 

題目傳送門:題目稍有變動,但方法類似)

#include#include

#include

#include

using

namespace

std;

long

long

read()

while(isdigit(c))

return x*f;

}const

int n=200000+100

;const

int m=1000000+100

;const

int inf=0x3f3f3f3f

;struct

road

};vector

e[n];

intn,k;

bool

vis[n],t_vis[n],done[n];

intsize[n],cnt,root;

int getsize(int

now)

void getroot(int

now)

if(cnt-t_size>(cnt/2

)) ok=false

;

if(ok==true) root=now;

t_vis[now]=false;}

int ans=inf,tot[m];

void dfs2(int now,int dis,int t_cnt,int

type)

void dfs(int

now)

for(int i=0;idfs2(son[i].to,son[i].w,

1,1),dfs2(son[i].to,son[i].w,1,2

);

for(int i=0;idfs2(son[i].to,son[i].w,

1,3);

done[now]=true;}

intmain()

cnt=getsize(1

); getroot(1);

memset(tot,

0x3f,sizeof

tot);

tot[

0]=0

; dfs(root);

if(ans>n) ans=-1

; printf("%d

",ans);

return0;

}

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