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問題 No.2296 Union Path Query (Hard)
ユーザー t98slider
提出日時 2023-02-15 08:57:06
言語 C++14
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
AC  
実行時間 820 ms / 7,000 ms
コード長 5,124 bytes
コンパイル時間 2,945 ms
コンパイル使用メモリ 205,140 KB
実行使用メモリ 67,532 KB
最終ジャッジ日時 2024-11-23 04:09:14
合計ジャッジ時間 28,444 ms
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（参考情報） 		judge1 / judge5
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;

template <class S, S (*op)(S, S), S (*e)()> struct Multiple_LCA_Tree{
    int MAX_LOGV, N;
    std::vector<std::vector<std::pair<int, S>>> G; //重み付きグラフ
    std::vector<std::vector<int>> parent; //親の頂点のダブリング配列
    std::vector<std::vector<S>> dp; //辺の重みのダブリング配列
    std::vector<int> depth; //連結成分の代表元からの深さ
    std::vector<int> parent_or_size; //Union Find
    std::vector<std::tuple<S, int, int>> diameter_and_vertex; //直径と頂点を入れる
    std::queue<int> que; //BFS用
    Multiple_LCA_Tree(int _n) : N(_n){
        MAX_LOGV = std::__lg(N) + 1;
        G.resize(N);
        parent.resize(MAX_LOGV, std::vector<int>(N, -1));
        dp.resize(MAX_LOGV, std::vector<S>(N, e()));
        depth.resize(N);
        parent_or_size.resize(N, -1);
        diameter_and_vertex.resize(N);
        for(int i = 0; i < N; i++) diameter_and_vertex[i] = std::make_tuple(0, i, i);
    }
    int leader(int v){
        if(parent_or_size[v] < 0) return v;
        return parent_or_size[v] = leader(parent_or_size[v]);
    }
    //頂点uと頂点vを重さwの辺で結ぶ
    void merge(int u, int v, S w){
        int x = leader(u), y = leader(v);
        if(x == y) return;
        if(-parent_or_size[x] < -parent_or_size[y]) {
            std::swap(x, y);
            std::swap(u, v);
        }
        //x-u の連結成分側を親とする
        parent_or_size[x] += parent_or_size[y];
        parent_or_size[y] = x;

        //辺を追加してDFSでダブリングを更新
        G[u].emplace_back(v, w);
        G[v].emplace_back(u, w);

        int lim_logv = std::__lg(-parent_or_size[x]) + 1;

        register_parent(v, u, w);
        que.push(v);
        while(!que.empty()){
            v = que.front();
            update_dp_table(v, lim_logv);
            que.pop();
            for(auto &edge : G[v]){
                std::tie(u, w) = edge;
                if(parent[0][v] == u) continue;
                register_parent(u, v, w);
                que.push(u);
            }
        }

        update_diameter(x, y);
    }

    S dist(int u, int v){
        if(leader(u) != leader(v)) return -1ll;
        if(depth[u] > depth[v]) std::swap(u, v);
        S result = e();
        //頂点 v を頂点 u と高さが同じになるようにする
        for(int i = 0; i < MAX_LOGV; i++){
            if((depth[v] - depth[u]) >> i & 1){
                result = op(result, dp[i][v]);
                v = parent[i][v];
            }
        }
        if(u == v) return result;
        for(int i = MAX_LOGV - 1; i >= 0; i--){
            if(parent[i][u] != parent[i][v]){
                result = op(result, dp[i][u]);
                result = op(result, dp[i][v]);
                u = parent[i][u];
                v = parent[i][v];
            }
        }
        result = op(result, dp[0][u]);
        result = op(result, dp[0][v]);
        return result;
    }

    private:
    void update_dp_table(int v, int lim_logv){
        for(int i = 0; i + 1 < lim_logv; i++){
            if(parent[i][v] == -1) {
                parent[i + 1][v] = -1;
                dp[i + 1][v] = dp[i][v];
            } else {
                parent[i + 1][v] = parent[i][parent[i][v]];
                dp[i + 1][v] = op(dp[i][parent[i][v]], dp[i][v]);
            }
        }
    }
    void register_parent(int v, int _parent, S weight){
        dp[0][v] = weight;
        depth[v] = depth[_parent] + 1;
        parent[0][v] = _parent;
    }
    //yの連結成分とxの連結成分の直径を更新
    void update_diameter(int x, int y){
        S temp;
        std::array<int, 4> candidate_vertex{};
        std::tie(temp, candidate_vertex[0], candidate_vertex[1]) = diameter_and_vertex[x];
        std::tie(temp, candidate_vertex[2], candidate_vertex[3]) = diameter_and_vertex[y];
        std::tuple<S, int, int> result = std::max(diameter_and_vertex[x], diameter_and_vertex[y]);
        for(int i = 0; i < 2; i++) {
            int v1 = candidate_vertex[i];
            for(int j = 2; j < 4; j++) {
                int v2 = candidate_vertex[j];
                S length = dist(v1, v2);
                result = std::max(result, std::make_tuple(length, v1, v2));
            }
        }
        diameter_and_vertex[x] = result;
    }
};
ll op(ll lhs, ll rhs){ return lhs + rhs; }
ll e() { return 0ll; }

int main(){
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    ll N, X, Q;
    cin >> N >> X >> Q;

    Multiple_LCA_Tree<ll, op, e> MLT(N);

    while(Q--){
        int type, v, u, w;
        cin >> type;
        if(type == 1){
            cin >> v >> w;
            MLT.merge(v, X, w);
        }else if(type == 2){
            cin >> u >> v;
            ll d = MLT.dist(u, v);
            cout << d << '\n';
            if(d != -1) (X += d) %= N;
        }else if(type == 3){
            cin >> v;
            cout << get<0>(MLT.diameter_and_vertex[MLT.leader(v)]) << '\n';
        }else{
            cin >> v;
            (X += v) %= N;
        }
    }
}
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