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問題 No.399 動的な領主
ユーザー Kenshin-YKenshin-Y
提出日時 2023-04-01 13:28:27
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 211 ms / 2,000 ms
コード長 5,908 bytes
コンパイル時間 2,759 ms
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最終ジャッジ日時 2023-10-24 18:07:18
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21,748 KB
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4,348 KB
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5,380 KB
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23,068 KB
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23,068 KB
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
#pragma GCC target("avx2")
#pragma GCC optimize("O3")
#pragma GCC optimize("unroll-loops")
#define ll long long
#define ALL(a) (a).begin(),(a).end()
#define rep(i,n) for(int i=0;i<(n);i++)
#define rrep(i,n) for(int i=n-1;i>=0;i--)
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define Pii pair<int,int>
#define Pll pair<long long,long long>
#define fout(num) cout << fixed << setprecision(20) << (num) << endl
template<typename T1,typename T2> inline void chmin(T1 &a,T2 b){if(a>b) a=b;}
template<typename T1,typename T2> inline void chmax(T1 &a,T2 b){if(a<b) a=b;}
//vector<vector<ll>> dp(n,vector<ll>(n))
//2-dim:vector<vector<Type>> vv(n, vector<Type>(m, d));
//3-dim:vector<vector<vector<Type>>> vvv(n, vector<vector<Type>>(m, vector<Type>(l, d)));

using namespace std;

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;
    }
};

struct HL_decomposition{
    private:
        int n;
        vector<vector<int>> G;
        vector<int> sz, par;  // 部分木のサイズ，親頂点
        vector<int> root;     // 頂点が属するHeavy集合で，最も根に近い頂点
        vector<int> in, out;  // 頂点のEuler Tour上での始点/終点
        // 部分木のサイズを取得し，0番目の子へのパスがHeavyにする
        void dfs_size(int v, int pre){
            sz[v] = 1; par[v] = pre;
            for(auto &u:G[v]){
                if(u == pre) continue;
                dfs_size(u, v);
                sz[v] += sz[u];
                if(sz[u] > sz[G[v][0]]){
                    swap(u, G[v][0]);
                }
            }
        }
        // パスを構築
        void dfs_path(int v, int pre, int &num){
            in[v] = num; num++;
            for(auto u:G[v]){
                if(u == pre) continue;
                root[u] = (u==G[v][0] ? root[v] : u);
                dfs_path(u, v, num);
            }
            out[v] = num;
        }
    public:
        // 初期化
        HL_decomposition(vector<vector<int>> _G){
            G = _G;
            n = (int)G.size();
            sz.resize(n);  par.assign(n, -1);
            in.assign(n, -1);  out.assign(n, -1);  root.assign(n, -1);
            dfs_size(0, -1);
            root[0] = 0;
            int tmp = 0;
            dfs_path(0, -1, tmp);
        }

        inline int get_inpos(int v){ return in[v]; }
        inline int get_outpos(int v){ return out[v]; }
        inline int get_subtree_size(int v){ return sz[v]; }

        // 最近共通祖先を求める．圧縮後の高さは高々log(n)なので，同じ所に入るまで愚直に見ればよい．
        int lca(int u, int v){
            int ru = root[u], rv = root[v];
            while(root[u]!=root[v]){
                if(in[ru] > in[rv]){
                    u = par[u]; ru = root[u];
                }else{
                    v = par[v]; rv = root[v];
                }
            }
            if(in[u]>in[v]) return v;
            else return u;
        }

        // クエリ処理を行う．事前にサイズnのセグ木などを宣言する．
        // 部分木に対するクエリ処理．例：hl.query(v, [&](int l, int r){seg.update(l, r, x);})
        void query_subtree(int v, const function<void(int,int)> &func){
            func(in[v], out[v]);
        }
        // パスに対するクエリ処理．例：hl.query(v, [&](int l, int r){ans+=seg.query(l,r);})
        void query_path(int u, int v, const function<void(int,int)> &func){
            int ru = root[u], rv = root[v];
            while(root[u]!=root[v]){
                if(in[u] > in[v]){
                    func(in[ru], in[u]+1);
                    u = par[u]; ru = root[u];
                }else{
                    func(in[rv], in[v]+1);
                    v = par[v]; rv = root[v];
                }
            }
            if(in[u]>in[v]) swap(u, v);
            func(in[u], in[v]+1);
        }

        void query_nodes_path(int u, int v, const function<void(int,int)> &func){
            while (true) {
                if (in[u] > in[v]) swap(u, v);
                func(max(in[root[v]], in[u]), in[v]);
                if (root[u] != root[v]) v = par[root[v]];
                else break;
            }
        }

};


void solve()
{
    int n; cin>>n;
    vector<vector<int>> G(n);
    rep(i,n-1){
        int u,v; cin>>u>>v;
        u--; v--;
        G[u].pb(v); G[v].pb(u);
    }
    HL_decomposition hld(G);
    BIT<long long> bit(n+1);
    ll res = 0;
    int Q;cin>>Q;
    while(Q--){
        int a,b; cin>>a>>b; a--; b--;
        hld.query_nodes_path(a,b,[&](int l,int r){ bit.add(l+1, r+2, 1); res += bit.sum(l+1, r+2);});
    }
    cout<<res<<endl;
}


signed main()
{
    std::cin.tie(nullptr);
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    solve();
    return 0;
}
// g++ main.cpp -std=c++17 -o a.out && ./a.out
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