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問題 No.399 動的な領主
ユーザー drken1215drken1215
提出日時 2018-08-14 11:49:33
言語 C++14
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 233 ms / 2,000 ms
コード長 4,954 bytes
コンパイル時間 1,509 ms
コンパイル使用メモリ 94,800 KB
実行使用メモリ 20,276 KB
最終ジャッジ日時 2023-10-24 17:02:49
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4,348 KB
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4,964 KB
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19,484 KB
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19,484 KB
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19,484 KB
testcase_09 AC 223 ms
19,484 KB
testcase_10 AC 3 ms
4,348 KB
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5,228 KB
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20,276 KB
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20,276 KB
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ソースコード

diff # 

#include <iostream>
#include <functional>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
using namespace std;

// BIT
template <class Abel> struct BIT {
    vector<Abel> dat[2];
    Abel UNITY_SUM = 0;						// to be set
    
    /* [1, n] */
    BIT(int n) { init(n); }
    void init(int n) { for (int iter = 0; iter < 2; ++iter) dat[iter].assign(n + 1, UNITY_SUM); }

    /* a is 1-indexed */
    inline void sub_add(int p, int a, Abel x) {
        for (int i = a; i < (int)dat[p].size(); i += i & -i)
            dat[p][i] = dat[p][i] + x;
    }
    inline void add(int a, int b, Abel x) {
        sub_add(0, a, x * -(a - 1)); sub_add(1, a, x); sub_add(0, b, x * (b - 1)); sub_add(1, b, x * (-1));
    }
    
    /* [1, a], a is 1-indexed */
    inline Abel sub_sum(int p, int a) {
        Abel res = UNITY_SUM;
        for (int i = a; i > 0; i -= i & -i) res = res + dat[p][i];
        return res;
    }
    inline Abel sum(int a, int b) {
        return sub_sum(0, b - 1) + sub_sum(1, b - 1) * (b - 1) - sub_sum(0, a - 1) - sub_sum(1, a - 1) * (a - 1);
    }
    
    /* debug */
    void print() {
        for (int i = 1; i < (int)dat[0].size(); ++i) cout << sum(i, i + 1) << ",";
        cout << endl;
    }
};

// HL-Decomposition
// vid: id of v after HL-Decomposition
// inv: inv[vid[v]] = v
// par: id of parent
// depth
// subsize: size of subtree
// head: head-id in the heavy-path
// prev, next: prev-id, next-id in the heavy-path
// type: the id of tree for forest
// vend: the last-id of node in v-subtree
typedef vector<vector<int> > Graph;
struct HLDecomposition {
    int n;
    Graph G;
    vector<int> vid, inv, par, depth, subsize, head, prev, next, type;
    
    // construct
    HLDecomposition() { }
    HLDecomposition(const Graph &G_) :
        n((int)G_.size()), G(G_),
        vid(n, -1), inv(n), par(n), depth(n), subsize(n, 1),
        head(n), prev(n, -1), next(n, -1), type(n) { }
    void build(vector<int> roots = {0}) {
        int curtype = 0, pos = 0;
        for (auto r : roots) decide_heavy_edge(r), reconstruct(r, curtype++, pos);
    }
    void decide_heavy_edge(int r) {
        stack<pair<int,int> > st;
        par[r] = -1, depth[r] = 0;
        st.emplace(r, 0);
        while (!st.empty()) {
            int v = st.top().first;
            int &i = st.top().second;
            if (i < (int)G[v].size()) {
                int e = G[v][i++];
                if (e == par[v]) continue;
                par[e] = v, depth[e] = depth[v] + 1;
                st.emplace(e, 0);
            }
            else {
                st.pop();
                int maxsize = 0;
                for (auto e : G[v]) {
                    if (e == par[v]) continue;
                    subsize[v] += subsize[e];
                    if (maxsize < subsize[e]) maxsize = subsize[e], prev[e] = v, next[v] = e;
                }
            }
        }
    }
    void reconstruct(int r, int curtype, int &pos) {
        stack<int> st({r});
        while (!st.empty()) {
            int start = st.top(); st.pop();
            for (int v = start; v != -1; v = next[v]) {
                type[v] = curtype;
                vid[v] = pos++;
                inv[vid[v]] = v;
                head[v] = start;
                for (auto e : G[v]) if (e != par[v] && e != next[v]) st.push(e);
            }
        }
    }
    
    // node query [u, v], f([left, right])
    void foreach_nodes(int u, int v, const function<void(int,int)> &f) {
        while (true) {
            if (vid[u] > vid[v]) swap(u, v);
            f(max(vid[head[v]], vid[u]), vid[v]);
            if (head[u] != head[v]) v = par[head[v]];
            else break;
        }
    }
    
    // edge query [u, v], f([left, right])
    void foreach_edges(int u, int v, const function<void(int,int)> &f) {
        while (true) {
            if (vid[u] > vid[v]) swap(u, v);
            if (head[u] != head[v]) {
                f(vid[head[v]], vid[v]);
                v = par[head[v]];
            }
            else {
                if (u != v) {
                    f(vid[u]+1, vid[v]);
                }
                break;
            }
        }
    }

    // LCA
    int lca(int u, int v) {
        while (true) {
            if (vid[u] > vid[v]) swap(u, v);
            if (head[u] == head[v]) return u;
            v = par[head[v]];
        }
    }
};

// 使い方の一例 (yukicoder 399, 区間加算と区間和取得)
int main() {
    int N, Q; cin >> N;
    Graph G(N);
    for (int i = 0; i < N-1; ++i) {
        int u, v; scanf("%d %d", &u, &v); --u, --v;
        G[u].push_back(v); G[v].push_back(u);
    }
    HLDecomposition hld(G);
    hld.build();
    long long res = 0;
    BIT<long long> bit(N+1);
    cin >> Q;
    for (int q = 0; q < Q; ++q) {
        int a, b; scanf("%d %d", &a, &b); --a, --b;
        hld.foreach_nodes(a, b, [&](int l, int r) { bit.add(l+1, r+2, 1); res += bit.sum(l+1, r+2); });
    }
    cout << res << endl;
}
0