#1101100 (C++17) No.3189 Semifinal Stage

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問題	No.3189 Semifinal Stage
ユーザー	ecottea
提出日時	2025-06-24 20:54:47
言語	C++17 (gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果	AC
実行時間	680 ms / 4,000 ms
コード長	12,254 bytes
コンパイル時間	4,403 ms
コンパイル使用メモリ	266,140 KB
実行使用メモリ	62,780 KB
最終ジャッジ日時	2025-06-24 20:55:08
合計ジャッジ時間	17,631 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge1 / judge2
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ファイルパターン	結果
sample	AC * 2
other	AC * 30
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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）
int mute_dump = 0;
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


//【グラフの入力】O(n + m)
/*
* (始点, 終点) の組からなる入力を受け取り，n 頂点 m 辺のグラフを構築して返す．
*
* n : グラフの頂点の数
* m : グラフの辺の数（省略すれば n-1）
* directed : 有向グラフか（省略すれば false）
* zero_indexed : 入力が 0-indexed か（省略すれば false）
*/
Graph read_Graph(int n, int m = -1, bool directed = false, bool zero_indexed = false) {
	// verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bi

	Graph g(n);
	if (m == -1) m = n - 1;

	rep(j, m) {
		int a, b;
		cin >> a >> b;
		if (!zero_indexed) { --a; --b; }

		g[a].push_back(b);
		if (!directed && a != b) g[b].push_back(a);
	}

	return g;
}


//【木の重心分解】
/*
* Centroid_decomposition<G>(G g) : O(n log n)
*	木 g に対して，各部分木から重心を取り除く操作を繰り返して得られる根付き木を構築する．
*	s の子が {t} ⇔ s を取り除いてできた {部分木} の重心が {t}
*
* int lca(int v1, int v2) : O(log n)
*	根付き木における頂点 v1, v2 の最小共通祖先 LCA(v1, v2) を返す．
*	性質：LCA(v1, v2) は元の木の v1-v2 パス上に存在する．
*/
template <class G>
struct Centroid_decomposition {
	// 参考 : https://ferin-tech.hatenablog.com/entry/2020/03/06/162311

	struct Node {
		int size = -1; // この頂点を重心とする部分木の大きさ
		int dep = -1; // この頂点が何回目の操作で取り除かれたか
		int p = -1; // 親（なければ -1）
		vi cs; // 子のリスト
		int id = -1; // 親にとって何番目の子か

#ifdef _MSC_VER
		friend ostream& operator<<(ostream& os, const Node& v) {
			os << "size:" << v.size << ", ";
			os << "dep:" << v.dep << ", ";
			os << "p:" << v.p << ", ";
			os << "cs:[" << v.cs << "], ";
			os << "id:" << v.id << "";
			return os;
		}
#endif
	};

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

	// 木 g で初期化する．
	Centroid_decomposition(const G& g) : n(sz(g)), rt(-1), v(n) {
		// verify : https://judge.yosupo.jp/problem/vertex_add_range_contour_sum_on_tree

		// cnt[v] : 部分木 v の大きさ（使いまわす．根はその都度直前に取り除かれた重心に変わる）
		vi cnt(n);

		// bc を根としたときの部分木 s の大きさ cnt[s] を更新し，既に重心を発見しているかを返す．
		//	p : bc を根としたときの s の親
		//	r_size : s を含む部分木全体の大きさ
		//	dep : 何回目の処理か
		//	bc : 直前に取り除かれた重心
		function<bool(int, int, int, int, int)> dfs = [&](int s, int p, int r_size, int dep, int bc) {
			// 部分木 s の大きさ
			cnt[s] = 1;

			// ok : 頂点 s が重心か
			bool ok = true;

			// s の子 t を調べる．
			repe(t, g[s]) {
				// 親や既に取り除かれた頂点には進まない．
				if (t == p || v[t].dep != -1) continue;

				// 部分木 t の大きさを求める（既に重心を発見していればすぐに帰る）
				if (dfs(t, s, r_size, dep, bc)) return true;

				// 大きさが元の半分を超える部分木があれば s は重心ではない．
				if (cnt[t] > r_size / 2) ok = false;

				// 部分木 t の大きさを加える．
				cnt[s] += cnt[t];
			}

			// p を含む部分木の大きさが元の半分を超えていれば s は重心ではない．
			if (r_size - cnt[s] > r_size / 2) ok = false;

			// s は重心なのでそれを記録し取り除く
			if (ok) {
				// s の情報を決定する．
				v[s].size = r_size;
				v[s].dep = dep;
				v[s].p = bc;
				if (bc != -1) {
					v[s].id = sz(v[bc].cs);
					v[bc].cs.push_back(s);
				}
				else rt = s;

				// s の親 p を含む部分木を重心分解する．
				if (p != -1) dfs(p, -1, r_size - cnt[s], dep + 1, s);

				// s の各子 t を含む部分木を重心分解する．
				repe(t, g[s]) {
					if (t == p || v[t].dep != -1) continue;

					dfs(t, -1, cnt[t], dep + 1, s);
				}

				return true;
			}

			return false;
		};

		dfs(0, -1, sz(g), 0, -1);
	}
	Centroid_decomposition() : n(0), rt(-1) {}

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

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

	// v1 と v2 の最小共通祖先を返す．
	int lca(int v1, int v2) {
		// 木の高さが O(log n) なので，ダブリングを用いず愚直に上っていっても高速
		while (v[v1].dep < v[v2].dep) v2 = v[v2].p;
		while (v[v1].dep > v[v2].dep) v1 = v[v1].p;
		while (v1 != v2) { v1 = v[v1].p; v2 = v[v2].p; }

		return v1;
	}

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


//【重心からの距離】O(n log n)
/*
* 木 g を重心分解して得られた根付き木 cd について，v の深さ i の先祖から v までの
* g における距離（先祖がいなければ -1）を dist[i][v] に格納して dist を返す．
*
* 利用：【木の重心分解】
*/
vvi distance_from_centroid(const Graph& g, const Centroid_decomposition<Graph>& cd) {
	// verify : https://www.spoj.com/problems/QTREE5/

	int n = sz(g);

	int i_max = 0;
	rep(v, n) chmax(i_max, cd[v].dep);

	vvi dist(i_max + 1, vi(n, -1));

	// cent : 部分木の重心
	rep(cent, n) {
		// c_dep : cent の深さ
		int c_dep = cd[cent].dep;

		function<void(int, int, int)> dfs = [&](int s, int p, int len) {
			dist[c_dep][s] = len;

			// 再帰処理
			repe(t, g[s]) {
				// cent と同じかそれより浅い頂点は無視する．
				if (cd[t].dep <= c_dep || t == p) continue;

				dfs(t, s, len + 1);
			}
		};
		dfs(cent, -1, 0);
	}

	return dist;
}


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

	// https://www.spoj.com/problems/QTREE5/

	int n;
	cin >> n;

	auto g = read_Graph(n);

	Centroid_decomposition<Graph> cd(g);
	
	auto dists = distance_from_centroid(g, cd);
	
	vi col(n);
	vector<map<ll, int>> dist_cnt(n);

	auto draw = [&](int s) {
		// 白 → 黒
		if (col[s] == 0) {
			col[s] = 1;

			int p = s; int dep = cd[p].dep;
			while (p != -1) {
				ll dist = dists[dep][s];
				dist_cnt[p][dist]++;
				p = cd[p].p;
				dep--;
			}
		}
		// 黒 → 白
		else {
			col[s] = 0;

			int p = s; int dep = cd[p].dep;
			while (p != -1) {
				ll dist = dists[dep][s];
				int cnt = dist_cnt[p][dist];
				if (cnt >= 2) dist_cnt[p][dist] = cnt - 1;
				else dist_cnt[p].erase(dist);
				p = cd[p].p;
				dep--;
			}
		}
	};

	auto nn = [&](int s) {
		int p = s; ll res = INFL; int dep = cd[p].dep;
		while (p != -1) {
			if (!dist_cnt[p].empty()) chmin(res, dist_cnt[p].begin()->first + dists[dep][s]);
			p = cd[p].p;
			dep--;
		}
		return res;
	};

	int q;
	cin >> q;

	rep(hoge, q) {
		int tp, v;
		cin >> tp >> v;
		v--;

		if (tp == 1) {
			draw(v);
		}
		else {
			ll res = nn(v);
			if (res == INFL) res = -1;

			cout << res << "\n";
		}
	}
}
yukicoder

結果

ソースコード
