#1081981 (C++17) No.3134 二分探索木

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問題	No.3134 二分探索木
コンテスト
ユーザー	ecottea
提出日時	2025-05-03 04:17:43
言語	C++17 (gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果	AC
実行時間	96 ms / 2,000 ms
コード長	9,245 bytes
コンパイル時間	4,358 ms
コンパイル使用メモリ	258,692 KB
実行使用メモリ	40,780 KB
最終ジャッジ日時	2025-05-03 04:17:51
合計ジャッジ時間	6,800 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge3 / judge4
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ファイルパターン	結果
sample	AC * 5
other	AC * 15
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ソースコード

raw source code
#ifndef HIDDEN_IN_VS // 折りたたみ用

// 警告の抑制
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

// ライブラリの読み込み
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 型名の短縮
using ll = long long; using ull = unsigned long long; // -2^63 ～ 2^63 = 9e18（int は -2^31 ～ 2^31 = 2e9）
using pii = pair<int, int>;	using pll = pair<ll, ll>;	using pil = pair<int, ll>;	using pli = pair<ll, int>;
using vi = vector<int>;		using vvi = vector<vi>;		using vvvi = vector<vvi>;	using vvvvi = vector<vvvi>;
using vl = vector<ll>;		using vvl = vector<vl>;		using vvvl = vector<vvl>;	using vvvvl = vector<vvvl>;
using vb = vector<bool>;	using vvb = vector<vb>;		using vvvb = vector<vvb>;
using vc = vector<char>;	using vvc = vector<vc>;		using vvvc = vector<vvc>;
using vd = vector<double>;	using vvd = vector<vd>;		using vvvd = vector<vvd>;
template <class T> using priority_queue_rev = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>;
using Graph = vvi;

// 定数の定義
const double PI = acos(-1);
int DX[4] = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍（下，右，上，左）
int DY[4] = { 0, 1, 0, -1 };
int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003094073385LL; // (int)INFL = INF, (int)(-INFL) = -INF;

// 入出力高速化
struct fast_io { fast_io() { cin.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(18); } } fastIOtmp;

// 汎用マクロの定義
#define all(a) (a).begin(), (a).end()
#define sz(x) ((int)(x).size())
#define lbpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::lower_bound(all(a), (x)))
#define ubpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::upper_bound(all(a), (x)))
#define Yes(b) {cout << ((b) ? "Yes\n" : "No\n");}
#define rep(i, n) for(int i = 0, i##_len = int(n); i < i##_len; ++i) // 0 から n-1 まで昇順
#define repi(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i <= i##_end; ++i) // s から t まで昇順
#define repir(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i >= i##_end; --i) // s から t まで降順
#define repe(v, a) for(const auto& v : (a)) // a の全要素（変更不可能）
#define repea(v, a) for(auto& v : (a)) // a の全要素（変更可能）
#define repb(set, d) for(int set = 0, set##_ub = 1 << int(d); set < set##_ub; ++set) // d ビット全探索（昇順）
#define repis(i, set) for(int i = lsb(set), bset##i = set; i < 32; bset##i -= 1 << i, i = lsb(bset##i)) // set の全要素（昇順）
#define repp(a) sort(all(a)); for(bool a##_perm = true; a##_perm; a##_perm = next_permutation(all(a))) // a の順列全て（昇順）
#define uniq(a) {sort(all(a)); (a).erase(unique(all(a)), (a).end());} // 重複除去
#define EXIT(a) {cout << (a) << endl; exit(0);} // 強制終了
#define inQ(x, y, u, l, d, r) ((u) <= (x) && (l) <= (y) && (x) < (d) && (y) < (r)) // 半開矩形内判定

// 汎用関数の定義
template <class T> inline ll powi(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; }
template <class T> inline bool chmax(T& M, const T& x) { if (M < x) { M = x; return true; } return false; } // 最大値を更新（更新されたら true を返す）
template <class T> inline bool chmin(T& m, const T& x) { if (m > x) { m = x; return true; } return false; } // 最小値を更新（更新されたら true を返す）
template <class T> inline T getb(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); }
template <class T> inline T smod(T n, T m) { n %= m; if (n < 0) n += m; return n; } // 非負mod

// 演算子オーバーロード
template <class T, class U> inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; }
template <class T> inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { repea(x, v) is >> x; return is; }
template <class T> inline vector<T>& operator--(vector<T>& v) { repea(x, v) --x; return v; }
template <class T> inline vector<T>& operator++(vector<T>& v) { repea(x, v) ++x; return v; }

#endif // 折りたたみ用


#if __has_include(<atcoder/all>)
#include <atcoder/all>
using namespace atcoder;

#ifdef _MSC_VER
#include "localACL.hpp"
#endif

using mint = modint998244353;
//using mint = static_modint<(int)1e9 + 7>;
//using mint = modint; // mint::set_mod(m);

namespace atcoder {
	inline istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; }
	inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; }
}
using vm = vector<mint>; using vvm = vector<vm>; using vvvm = vector<vvm>; using vvvvm = vector<vvvm>; using pim = pair<int, mint>;
#endif


#ifdef _MSC_VER // 手元環境（Visual Studio）
#include "local.hpp"
#else // 提出用（gcc）
inline int popcount(int n) { return __builtin_popcount(n); }
inline int popcount(ll n) { return __builtin_popcountll(n); }
inline int lsb(int n) { return n != 0 ? __builtin_ctz(n) : 32; }
inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : 64; }
inline int msb(int n) { return n != 0 ? (31 - __builtin_clz(n)) : -1; }
inline int msb(ll n) { return n != 0 ? (63 - __builtin_clzll(n)) : -1; }
#define dump(...)
#define dumpel(v)
#define dump_math(v)
#define input_from_file(f)
#define output_to_file(f)
#define Assert(b) { if (!(b)) { vc MLE(1<<30); EXIT(MLE.back()); } } // RE の代わりに MLE を出す
#endif


//【デカルト木】
/*
* Cartesian_tree(vT a, greater = false) : O(n)
*	a[0..n) の最小要素の位置を根とするデカルト木を構築する．
*	根から順に小さい要素での区間の分割を表す（同じ要素は左のものほど小さいとする．）
*	greater = true とすると，大小関係を逆転して木の構築を行う．
*/
template <class T>
struct Cartesian_tree {
	struct Node {
		T val; // 区間の最小値
		int l, r; // 区間 [l..r) に対応するノードであることを表す．
		int p = -1; // 親（なければ -1）
		int lc = -1; // 左の子（なければ -1）
		int rc = -1; // 右の子（なければ -1）

#ifdef _MSC_VER
		friend ostream& operator<<(ostream& os, const Node& v) {
			os << "[" << v.l << "," << v.r << "):" << v.val
				<< ", lc:" << v.lc << ", rc:" << v.rc << ", p:" << v.p;
			return os;
		}
#endif
	};

	int n; // 頂点の数
	int rt; // 根
	vector<Node> v; // 頂点

	// 数列 a[0..n) で初期化する．
	Cartesian_tree(const vector<T>& a, bool greater = false) : n(sz(a)), rt(0), v(n) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/cartesian_tree

		if (n == 0) {
			rt = -1;
			return;
		}

		// 木の構造を決定する．
		repi(i, 1, n - 1) {
			// pt : i-1 の祖先で値が a[i] 以下であるもののうち最も深いもの（なければ -1）
			int pt = i - 1;
			while (pt != -1 && (!greater ? a[pt] > a[i] : a[pt] < a[i])) pt = v[pt].p;

			// pt の右の子を i，i の左の子を pt の元の右の子とする．
			if (pt != -1) {
				v[i].p = pt;
				if (v[pt].rc != -1) v[v[pt].rc].p = i;
				v[i].lc = v[pt].rc;
				v[pt].rc = i;
			}
			// pt がなければ i を根とする．
			else {
				v[i].lc = rt;
				v[rt].p = i;
				rt = i;
			}
		}

		// ノードの情報を決定する．
		function<void(int, int, int)> dfs = [&](int s, int l, int r) {
			v[s].val = a[s];
			v[s].l = l;
			v[s].r = r;

			if (v[s].lc != -1) dfs(v[s].lc, l, s);
			if (v[s].rc != -1) dfs(v[s].rc, s + 1, r);
		};
		dfs(rt, 0, n);
	}
	Cartesian_tree() : n(0), rt(-1) {} // ダミー

	// アクセス
	inline Node const& operator[](int i) const { return v[i]; }
	inline Node& operator[](int i) { return v[i]; }

	// 大きさ
	int size() const { return n; }

#ifdef _MSC_VER
	friend ostream& operator<<(ostream& os, const Cartesian_tree& ct) {
		rep(i, sz(ct)) os << i << ": " << ct[i] << endl;
		return os;
	}
#endif
};


//【木の深さ】O(n)
/*
* 各 s∈[0..n) について，r を根とする木 g の頂点 s の深さを格納したリストを返す．
* s の深さとは，根から s までの辺の本数のことである．
*/
vi depth_of_tree(const Graph& g, int r) {
	// verify : https://algo-method.com/tasks/529

	int n = sz(g);

	vi d(n);

	function<void(int, int)> dfs = [&](int s, int p) {
		repe(t, g[s]) {
			if (t == p) continue;
			d[t] = d[s] + 1;
			dfs(t, s);
		}
	};
	dfs(r, -1);

	return d;
}


//【木の重さ】O(n)
/*
* 各 s∈[0..n) について，r を根とする木 g の頂点 s の重さを格納したリストを返す．
* s の重さとは，部分木 s に含まれる辺の本数（s 自身を除く子孫の数）のことである．
*/
vi weight_of_tree(const Graph& g, int r) {
	// verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bm

	int n = sz(g);

	vi w(n);

	function<int(int, int)> dfs = [&](int s, int p) {
		repe(t, g[s]) {
			if (t == p) continue;
			w[s] += dfs(t, s) + 1;
		}
		return w[s];
	};
	dfs(r, -1);

	return w;
}


int main() {
//	input_from_file("input.txt");
//	output_to_file("output.txt");

	int n;
	cin >> n;

	vi p(n);
	cin >> p;
	--p;

	vi q(n);
	rep(i, n) q[p[i]] = i;
	dump(q);

	Cartesian_tree Q(q);
	dump(Q);

	Graph g(n);

	rep(i, n) {
		if (Q[i].lc != -1) g[i].push_back(Q[i].lc);
		if (Q[i].rc != -1) g[i].push_back(Q[i].rc);
	}
	dumpel(g);

	auto dep = depth_of_tree(g, p[0]);
	auto wgt = weight_of_tree(g, p[0]);

	rep(i, n) cout << dep[p[i]] << " \n"[i == n - 1];
	rep(i, n) cout << wgt[p[i]] << " \n"[i == n - 1];
}
yukicoder

結果

ソースコード
