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Codeforces 455C —— Civilization(並查集,樹上最長鏈)

Codeforces #Round 260(div1)的C題,昨晚腦抽刷了一版“Wrong answer on pretest 2”。

題目就是N個點的無向圖,先給出M條邊,這M條邊使得任意兩點間要麼不連通,要麼僅有唯一的路徑相連。

兩個點如果連通就說明它們在同一個區域。

然後Q個詢問

1 x,輸出x所在區域的最長路徑;

2 x y,如果x和y在同一區域則忽略,否則合併兩個區域,並且合併之後的新區域的最長路徑應該是最短的。

並查集維護區域資訊的思想還是很明顯的。先針對兩種詢問。

我們用Len[x][0]和Len[x][1]表示根為x的區域,x需要位於該區域的最長路徑上。從x出發得到的最長的兩條路徑,並且這兩條路徑只有x這個公共頂點,那麼維護好這兩個資料的話,對於第一個查詢就可以用Len[x][0]+Len[x][1]得到。

現在需要處理的就是合併區域的時候,根的確定問題還有Len的維護。

取mx = max(Len[x][0], Len[x][1]),my = max(Len[y][0], Len[y][1]),如果mx<my則交換x和y。

因為要確保新的最長路徑儘量短,我們要選擇將短的附加到長的上去,這裡就是令y變成x的兒子。那麼x經過y可以得到的新路徑長度就是my+1。

令mx2 = min(Len[x][0], Len[x][1]),根據我們前面的定義,mx>=mx2,mx>=my,那麼新的從x出發的兩條最長鏈,其中一條可以去mx所在的鏈,另一條則取my+1和mx2較長的。

這樣就維護好Len[x]了。

詢問的處理解決好了,我們需要處理的就是原先有的M條邊的問題,因為原先M條邊的構成過程並沒有保證區域的最長路徑儘量短。換句話說我們需要在原先的一個或多個生成樹中尋找他們的一個根。

我的做法是求出生成樹上的最長鏈(兩次dfs),然後找到這條鏈上的中間點,以這個點為根,其他dfs到的點都修改為它的兒子。昨晚就是這地方寫亂了然後就WA個不停。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define pb push_back
const int N = 300100;
inline void IN(int &x){
    x=0;
    char c=getchar();
    while(c<48 || c>57) c=getchar();
    while(c>=48 && c<=57){
        x = x*10+c-48;
        c = getchar();
    }
}
vector<int> V[N];
int f[N], S[N], d[N], pre[N], Len[N][2], len, key, M;
bool vis[N], flag[N];
void dfs(int x){
    vis[x]=1;
    flag[x]=0;
    S[++len] = x;
    if(d[x]>d[key]) key=x;
    for(int i=0; i<V[x].size(); i++){
        int j=V[x][i];
        if(!vis[j]){
            pre[j] = x;
            d[j] = d[x]+1;
            dfs(j);
        }
    }
}
void dfs2(int x){
    flag[x]=1;
    if(d[x]>d[key]) key=x;
    for(int i=0; i<V[x].size(); i++){
        int j=V[x][i];
        if(!flag[j]){
            pre[j] = x;
            d[j] = d[x]+1;
            dfs2(j);
        }
    }
}
int find(int x){
    int y = x;
    for(; x!=f[x]; x=f[x]);
    return f[y] = x;
}
void merge(int x, int y){
    int mx = max(Len[x][0], Len[x][1]);
    int my = max(Len[y][0], Len[y][1]);
    if(mx<my){
        swap(x, y);
        swap(mx, my);
    }
    f[y] = x;
    int mx2 = min(Len[x][0], Len[x][1]);
    Len[x][0] = mx;
    Len[x][1] = max(my+1, mx2);
}
int main(){
    int n, m, q, op, x, y, fx, fy;
    IN(n); IN(m); IN(q);
    for(int i=1; i<=n; i++){
        vis[i] = 0;
        f[i] = i;
        Len[i][0] = Len[i][1] = 0;
    }
    while(m--){
        IN(x); IN(y);
        V[x].pb(y); V[y].pb(x);
    }
    for(int i=1; i<=n; i++){
        if(!vis[i]){
            len = 0;
            d[i] = 0;
            key = i;
            dfs(i);
            if(len==2){
                f[key] = i;
                Len[i][0] = 0;
                Len[i][1] = 1;
                continue;
            }
            d[key] = 0;
            dfs2(key);
            int id = key;
            x = d[key];
            for(int j=1; j<=x/2; j++){
                id = pre[id];
            }
            for(int i=1; i<=len; i++)   f[S[i]] = id;
            Len[id][0] = x/2;
            Len[id][1] = x - x/2;
        }
    }
    while(q--){
        IN(op); IN(x);
        if(op&1){
            fx = find(x);
            printf("%d\n", Len[fx][0] + Len[fx][1]);
        }
        else{
            IN(y);
            fx = find(x);
            fy = find(y);
            if(fx!=fy)  merge(fx, fy);
        }
    }
    return 0;
}