結果
問題 | No.2634 Tree Distance 3 |
ユーザー | ecottea |
提出日時 | 2024-02-17 20:52:39 |
言語 | C++17 (gcc 12.3.0 + boost 1.83.0) |
結果 |
MLE
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実行時間 | - |
コード長 | 20,265 bytes |
コンパイル時間 | 6,630 ms |
コンパイル使用メモリ | 301,460 KB |
実行使用メモリ | 814,740 KB |
最終ジャッジ日時 | 2024-09-28 23:55:42 |
合計ジャッジ時間 | 14,523 ms |
ジャッジサーバーID (参考情報) |
judge2 / judge1 |
(要ログイン)
テストケース
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ソースコード
#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 = 9 * 10^18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2 * 10^9) 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); const vi DX = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍(下,右,上,左) const vi DY = { 0, 1, 0, -1 }; int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003104004004LL; // (int)INFL = 1010931620; // 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 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 >= 0; 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 smod(n, m) ((((n) % (m)) + (m)) % (m)) // 非負mod #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)) // 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 get(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); } // 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 = modint1000000007; using mint = modint998244353; //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>; #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) : -1; } inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : -1; } 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_list(v) #define dump_mat(v) #define input_from_file(f) #define output_to_file(f) #define Assert(b) { if (!(b)) while (1) cout << "OLE"; } #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) * undirected : 無向グラフか(省略すれば true) * one_indexed : 入力が 1-indexed か(省略すれば true) */ Graph read_Graph(int n, int m = -1, bool undirected = true, bool one_indexed = true) { // verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bi Graph g(n); if (m == -1) m = n - 1; rep(i, m) { int a, b; cin >> a >> b; if (one_indexed) { --a; --b; } g[a].push_back(b); if (undirected && a != b) g[b].push_back(a); } return g; } //【全方位木 DP】O(n) /* * 与えられた木 g に対し,各 s∈[0..n) について, * g の頂点 s を根と見たときの問題の答えを格納したリストを返す. * また必要なら各 s∈[0..n) と s に隣接する各頂点 t(j 番目)について, * s-t 間の辺を切断し t を根と見たときの問題の答えを sub[s][j] に格納する. * * T merge(T x, T y, int s) : * 根 s のみを共有する部分木 2 つに対する答えがそれぞれ x, y のとき, * これらをマージした部分木について同じく s を根と見たときの答えを返す. * * T leaf(int s) : * 木 g の葉 s のみからなる部分木について,s を根と見たときの答えを返す. * * T apply(T x, int p, int s) : * 頂点 s を根とする部分木の暫定の答えが x のとき, * 辺 p→s を追加して p を根と見たときの答えを返す. */ template <class T, T(*merge)(T, T, int), T(*leaf)(int), T(*apply)(T, int, int)> vector<T> rerooting(const Graph& g, vector<vector<T>>* sub = nullptr) { // 参考 : https://atcoder.jp/contests/abc222/editorial/2749 int n = sz(g); vector<T> res(n); // sub[s][i] : 頂点 s と接続する i 番目の頂点を t としたとき, // s-t 間の辺を切断し,t を根と見たときの答え if (sub == nullptr) sub = new vector<vector<T>>; sub->resize(n); rep(s, n) (*sub)[s] = vector<T>(sz(g[s])); // 大きさ 1 の木に対する例外処理 if (n == 1) return vector<T>{ leaf(0) }; // p-s 間の辺を切断し,s を根と見たときの答えを計算する. // p : 0 を根としたときの s の親 // si : s が p に接続する何番目の頂点か function<void(int, int, int)> dfs1 = [&](int s, int p, int si) { // is_leaf : s が葉か bool is_leaf = true; rep(ti, sz(g[s])) { int t = g[s][ti]; if (t == p) continue; // s-t 間の辺を切断し,t を根と見たときの答えを計算する. dfs1(t, s, ti); // 先の部分木に対して辺 s→t を接続した場合の答えを得る. T val = apply((*sub)[s][ti], s, t); // それを暫定の答えとマージして自身の答えを計算していく. if (p != -1) { if (is_leaf) (*sub)[p][si] = move(val); else (*sub)[p][si] = merge((*sub)[p][si], val, s); } is_leaf = false; } // s が葉の場合は専用の答えを代入しておく. if (is_leaf && p != -1) (*sub)[p][si] = leaf(s); }; dfs1(0, -1, -1); // s を根と見たときの答えを計算する. // p : 0 を根としたときの s の親 // val : s-p 間の辺を切断し,p を根と見たときの答え function<void(int, int, const T&)> dfs2 = [&](int s, int p, const T& val) { // K : 根 s から出る辺の数 int K = sz(g[s]); // ds[i] : 根 s から出る i 番目の辺だけを s に接続したときの答え vector<T> ds(K); rep(ti, K) { const auto& t = g[s][ti]; if (t == p) { (*sub)[s][ti] = val; ds[ti] = apply(val, s, p); continue; } // s-t 間の辺を切断し,t を根と見たときの答えは計算し終えているので, // その部分木に対して辺 s→t を接続し s を根と見た場合の答えを得る. ds[ti] = apply((*sub)[s][ti], s, t); } // acc_l[i] : 根 s の [0..i] 番目の辺を s に接続したときの答え vector<T> acc_l(K); acc_l[0] = ds[0]; repi(i, 1, K - 1) acc_l[i] = merge(acc_l[i - 1], ds[i], s); // acc_r[i] : 根 s の [i..K) 番目の辺を s に接続したときの答え vector<T> acc_r(K); acc_r[K - 1] = ds[K - 1]; repir(i, K - 2, 0) acc_r[i] = merge(acc_r[i + 1], ds[i], s); // 根 s から出る全ての辺を s に接続したときの答えが求めるものである. res[s] = acc_l[K - 1]; rep(ti, K) { const auto& t = g[s][ti]; if (t == p) continue; // 根 s に辺 s→t 以外の全ての辺を接続したときの答え, // すなわち,辺 t-s を切断し,s を根と見たときの答えを再帰関数に渡す. if (K == 1) dfs2(t, s, leaf(s)); else if (ti == 0) dfs2(t, s, acc_r[1]); else if (ti == K - 1) dfs2(t, s, acc_l[K - 2]); else dfs2(t, s, merge(acc_l[ti - 1], acc_r[ti + 1], s)); } }; dfs2(0, -1, T()); // 後ろ 1 つの引数はダミー return res; /* 雛形 using T = int; T merge(T x, T y, int s) { return max(x, y); } T leaf(int s) { return 0; } T apply(T x, int p, int s) { return x + 1; } vector<T> solve_by_rerooting(const Graph& g, vector<vector<T>>* sub = nullptr) { return rerooting<T, merge, leaf, apply>(g, sub); } */ }; //【木の高さ】O(n) /* * 与えられた重み付き木 g に対し,各 s∈[0..n) について * 頂点 s を根にしたときの高さ(最も遠い葉までのコスト)を格納したリストを返す. * * 利用:【全方位木 DP】 */ int K; vi col; using T_hut = vi; T_hut merge_hut(T_hut x, T_hut y, int s) { rep(k, K) chmax(x[k], y[k]); return x; } T_hut leaf_hut(int s) { vi x(K, -INF); x[col[s]] = 0; return x; } T_hut apply_hut(T_hut x, int p, int s) { rep(k, K) x[k]++; chmax(x[col[p]], 0); return x; } vector<T_hut> height_of_undirected_tree(Graph& g) { return rerooting<T_hut, merge_hut, leaf_hut, apply_hut>(g); } //【オイラーツアー】 /* * Euler_tour(Graph g, int rt) : O(n) * rt を根とする根付き木 g で初期化する. * * int lca(int s, int t) : O(log n) * 頂点 s, t の最小共通祖先を返す. * * int dist(int s, int t) : O(log n) * 頂点 s, t 間の距離を返す. * * int jump(int s, int t, int i) : O(log n) * 頂点 s から t までのパスの i 番目(0-indexed)の頂点を返す(なければ -1) * * sort_by_DFS_order(vi& vs) : O(log |vs|) * 頂点集合 vs を DFS 昇順にソートする. */ pii op_ET(pii a, pii b) { return min(a, b); } pii e_ET() { return { INF, -1 }; } template <class G> struct Euler_tour { int n; // in[s] : rt からの DFS で最初に頂点 s を訪れた時刻(根なら 0) // out[s] : rt からの DFS で最後に頂点 s から離れた時刻(根なら 2n-1) // pos[t] : rt からの DFS で時刻 t に居た頂点の番号(長さ 2n-1) // dep[s] : 頂点 s の深さ vi in, out, pos, dep; // seg[t] : 時刻 t に居た頂点の (深さ, 番号) using SEG = segtree<pii, op_ET, e_ET>; SEG seg; void dfs(const G& g, int rt) { int time = 0; function<void(int, int)> rf = [&](int s, int p) { // s を最初に訪れた in[s] = time; pos[time] = s; time++; repe(t, g[s]) { if (t == p) continue; dep[t] = dep[s] + 1; rf(t, s); pos[time] = s; time++; } // s から最後に離れる out[s] = time; }; // 根から順に探索する. rf(rt, -1); } public: // rt を根とする根付き木 g で初期化する. Euler_tour(const G& g, int rt) : n(sz(g)), in(n), out(n), pos(2 * n - 1), dep(n) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/lca dfs(g, rt); vector<pii> ini(2 * n - 1); rep(t, 2 * n - 1) ini[t] = { dep[pos[t]], pos[t] }; seg = SEG(ini); } Euler_tour() {} // 頂点 s, t の最小共通祖先を返す. int lca(int s, int t) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/lca // 初めて s または t に訪れたとき int l = min(in[s], in[t]); // 最後に s または t から離れたとき int r = max(out[s], out[t]); // その途中で訪れたことのある最も浅い頂点が最小共通祖先 return seg.prod(l, r).second; } // 頂点 s, t 間の距離を返す. int dist(int s, int t) const { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2337 int p = lca(s, t); // 根からの距離(深さ)の和を求め,ダブっている分を引く. return dep[s] + dep[t] - 2 * dep[p]; } // 頂点 s から t までのパスの i 番目(0-indexed)の頂点を返す(なければ -1) int jump(int s, int t, int i) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/jump_on_tree int p = lca(s, t); int ds = dep[s], dt = dep[t], dp = dep[p]; int dist = ds + dt - 2 * dp; int res; if (i < 0 || i > dist) res = -1; else if (i <= ds - dp) { int j = seg.max_right(out[s] - 1, [&](pii tmp) { return tmp.first > ds - i; }); res = pos[j]; } else { int j = seg.min_left(in[t] + 1, [&](pii tmp) { return tmp.first >= dt - (dist - i); }); res = pos[j]; } return res; } // 頂点集合 vs を DFS 昇順にソートする. void sort_by_DFS_order(vi& vs) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2588 sort(all(vs), [&](int s, int t) { return in[s] < in[t]; }); } }; //【重み付きグラフの辺】 /* * to : 行き先の頂点番号 * cost : 辺の重み */ struct WEdge { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/shortest_path int to; // 行き先の頂点番号 ll cost; // 辺の重み WEdge() : to(-1), cost(-INFL) {} WEdge(int to, ll cost) : to(to), cost(cost) {} // プレーングラフで呼ばれたとき用 operator int() const { return to; } #ifdef _MSC_VER friend ostream& operator<<(ostream& os, const WEdge& e) { os << '(' << e.to << ',' << e.cost << ')'; return os; } #endif }; //【重み付きグラフ】 /* * WGraph g * g[v] : 頂点 v から出る辺を並べたリスト * * verify : https://judge.yosupo.jp/problem/shortest_path */ using WGraph = vector<vector<WEdge>>; //【木の座標圧縮(重み付き)】 /* * Auxiliary_tree(Graph g, int rt) : O(n) * rt を根とする根付き木 g で初期化する. * * WGraph create(vi vs, vi& id) : O(k (log k + log n)) (k = |vs|) * 頂点集合 vs とそれらの LCA からなる座標圧縮された重み付き木 gc(根は 0)を構築して返す. * gc[i] は g[id[i]] と対応する. * * 利用:【オイラーツアー】 */ struct Auxiliary_tree { // 参考 : https://tjkendev.github.io/procon-library/python/graph/auxiliary_tree.html Euler_tour<Graph> ET; public: Auxiliary_tree(const Graph& g, int rt) : ET(g, rt) { // verify : https://mojacoder.app/users/Tonegawac/problems/lca_tree } // 頂点集合 vs とそれらの LCA からなる座標圧縮された木 gc(根は 0)を構築して返す. // gc[i] は g[id[i]] と対応する. WGraph create(vi vs, vi& id) { // verify : https://mojacoder.app/users/Tonegawac/problems/lca_tree int K = sz(vs); id.resize(K); // 頂点集合 vs をオイラーツアーの行きがけ順にソートする. ET.sort_by_DFS_order(vs); // 行きがけ順で隣り合う 2 頂点の LCA は必要なので頂点集合に追加する. rep(k, K - 1) vs.emplace_back(ET.lca(vs[k], vs[k + 1])); // LCA も含めた頂点集合 vs をオイラーツアーの行きがけ順にソートし重複を除去する. ET.sort_by_DFS_order(vs); auto it = unique(all(vs)); vs.erase(it, vs.end()); K = sz(vs); WGraph gc(K); stack<int> stk; rep(si, K) { // v = vs[si] とし,スタックトップが v の先祖になるまで走査済の頂点をポップする. while (!stk.empty() && ET.out[vs[stk.top()]] < ET.in[vs[si]]) stk.pop(); // v に先祖が居ればそれは直近の先祖であるから辺で繋ぐ. if (!stk.empty()) { int pi = stk.top(); ll dist = ET.dep[vs[si]] - ET.dep[vs[pi]]; gc[pi].emplace_back(si, dist); gc[si].emplace_back(pi, dist); } stk.push(si); } id = move(vs); return gc; } }; //【根付き木の高さ】O(n)(の改変) /* * 各 s∈[0..n) について,r を根とする木 g の頂点 s の高さを格納したリストを返す. * s の高さとは,s から部分木 s の葉までの辺の本数の最大値のことである. */ vi id; vi a; vl height_of_tree(const WGraph& g, int r) { // verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_el int n = sz(g); vl h(n, -INFL); function<ll(int, int)> dfs = [&](int s, int p) { if (a[id[s]] >= a[id[r]]) h[s] = 0; repe(t, g[s]) { if (t == p) continue; ll h2 = dfs(t, s); chmax(h[s], h2 + t.cost); } return h[s]; }; dfs(r, -1); return h; } //【座標圧縮】O(n log n) /* * a[0..n) を座標圧縮した結果を a_cp[0..n) に格納し,その値域の大きさを返す. * また xs[j] に圧縮された座標 j に対応する元の座標を格納する. * * a に重複する要素がなければ,a_cp[i] は a[i] が昇順で何番目かを表し, * xs[j] は昇順で j 番目の要素が何かを表す. */ template <class T> int coordinate_compression(const vector<T>& a, vi& a_cp, vector<T>* xs = nullptr) { // verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_o int n = sz(a); if (xs == nullptr) xs = new vector<T>; // *xs : a の x 座標のユニークな昇順列 *xs = a; uniq(*xs); // a[i] が xs において何番目かを求める. a_cp.resize(n); rep(i, n) a_cp[i] = lbpos(*xs, a[i]); return sz(*xs); } int main() { // input_from_file("input.txt"); // output_to_file("output.txt"); int n; cin >> n; vi a0(n); cin >> a0; auto g = read_Graph(n); Auxiliary_tree G(g, 0); int A = coordinate_compression(a0, a); vvi a_to_vs(A); rep(s, n) a_to_vs[a[s]].push_back(s); dumpel(a_to_vs); vl res(n, -INFL); rep(k, A) { if (a_to_vs[k].empty()) continue; dump("---k:", k); auto g2 = G.create(a_to_vs[k], id); dump(a_to_vs[k]); dump(id); rep(r, sz(g2)) { if (a[id[r]] != k) continue; auto h2 = height_of_tree(g2, r); dump(r, id[r]); dump(h2); chmax(res[id[r]], h2[r]); } } dump(res); dump("- - - - - - -"); vector<pii> ai(n); rep(i, n) ai[i] = { a[i], i }; sort(all(ai)); vi is(n); rep(i, n) is[i] = ai[i].second; int m = (int)sqrt(n); col.resize(n); rep(i, n) col[is[i]] = i / m; K = (n - 1) / m + 1; dump(col); vvi col_to_vs(K); rep(s, n) col_to_vs[col[s]].push_back(s); auto hs = height_of_undirected_tree(g); dumpel(hs); rep(s, n) { repi(k, col[s] + 1, K - 1) { chmax(res[s], (ll)hs[s][k]); } } dump(res); dump("- - - - - - -"); rep(k, K) { dump("---k:", k); auto g2 = G.create(col_to_vs[k], id); dump(col_to_vs[k]); dump(id); dumpel(g2); rep(r, sz(g2)) { auto h2 = height_of_tree(g2, r); dump(r, id[r]); dump(h2); chmax(res[id[r]], h2[r]); } } rep(s, n) cout << res[s] << " \n"[s == n - 1]; }