Description
你用销售机器人的利润雇佣了一名助手,现在你准备好去拿走装有 CEOI 奖章的保险箱了。
保险箱位于一所由 \(n\) 个房间所组成的大学建筑内,这些房间由 \(n-1\) 扇门连接。每个房间都可以从其他任何房间到达,且每个房间最多与 \(3\) 扇门相连。
你和你的助手都有描述建筑物内房间相连情况的平面图,但是你们两个各自拥有的平面图虽然描述了相同的房间结构布局,但是房间和门的编号可能不同。
在比赛的第二天,委员会忙于处理赛时通知和选手提问。这将是接近装着奖牌的保险箱的完美机会。
你的助手会首先搜索整栋大楼。一旦他找到保险箱所在的房间,它就会给你留下前往那个房间的提示。由于手机不能带进赛场,他用了去年 BOI 留下的几乎无限供应的领带。由于这些领带完全相同无法区分,你能获得的信息就是他在任何给定房间里所留下的领带数量。由于一个房间内过多的领带非常可疑,因此任何单个房间内领带的最大数量应当尽可能少(参阅评分部分)。
之后,你计划在上厕所的时候溜出去,利用助手留下来的领带找到有保险箱的房间。保险箱藏在房间里,所以你进入带有保险箱的房间时,必须依靠领带识别这个房间;此外,由于“上厕所”时间过长会被发现,你必须尽快找到保险箱。你最多可以走过 \(d+30\) 扇门,其中 \(d\) 是你的初始位置到保险箱所在位置的最短路径上的门数量。若重复穿过同一扇门,则每次都计入。
因此,你需要编写一个程序,告诉助手需要在每个房间留下多少条领带,并引导你前往带有保险箱的房间。
Solution
首先对于 Sub2 只有一个点度数为 \(2\),所以可以直接取出这个唯一的点作为根,然后将目标点到根的路径颜色染黑。这样查询的时候只要暴力跳父亲,直到当前点颜色为黑,然后暴力枚举儿子,如果找到颜色为黑的儿子就往儿子跳,否则就是终点了。
不过这么做有个问题,就是找儿子的过程可能会浪费过多的询问次数,而注意到限制是 \(dist(s,t)+30\),由于每次试错会浪费两次,所以只能走错 \(15\) 步,为 \(O(\log n)\) 级别。
这启发我们重链剖分,每次跳子树大小最大的儿子,由于终点到 \(lca\) 路径上的轻儿子只有 \(O(\log n)\) 个,所以这样就是对的。
如果树没有特殊性质,可以利用树哈希的思想选定重心作为根,但是可能有两个重心,这时需要选取离起点更近的重心作为根。
查询时如果跳到根节点颜色还为白,就说明根是另一个重心,直接跳到那个重心即可。
总次数:\(d+2\log n\)。
Code
#include <bits/stdc++.h>
#include "incursion.h"#ifdef ORZXKR
#include "grader.cpp"
#endifconst int kMaxN = 4.5e4 + 5;int n, safe;
int p[kMaxN], sz[kMaxN], mx[kMaxN];
bool vis[kMaxN];
std::vector<int> G[kMaxN], rt;void dfs1(int u, int fa) {sz[u] = 1, mx[u] = 0;for (auto v : G[u]) {if (v == fa) continue;dfs1(v, u);sz[u] += sz[v], mx[u] = std::max(mx[u], sz[v]);}mx[u] = std::max(mx[u], n - sz[u]);if (mx[u] <= n / 2) rt.emplace_back(u);
}void dfs2(int u, int fa) {p[u] = fa;for (auto v : G[u]) {if (v == fa) continue;dfs2(v, u);}
}void dfs3(int u, int fa) {vis[u] = 1;for (auto v : G[u]) {if (v == fa || vis[v]) continue;if (visit(v)) return dfs3(v, u);else visit(u);}
}std::vector<int> mark(std::vector<std::pair<int, int>> F, int safe) {n = (int)F.size() + 1;std::vector<int> vec(n, 0);for (int i = 1; i <= n; ++i) G[i].clear();for (auto [u, v] : F)G[u].emplace_back(v), G[v].emplace_back(u);rt.clear(), dfs1(1, 0), dfs2(rt[0], 0);for (int i = safe; i; i = p[i]) {vec[i - 1] = 1;if (rt.size() == 2 && (i == rt[0] || i == rt[1])) break;}return vec;
}void locate(std::vector<std::pair<int, int>> F, int cur, int t) {n = (int)F.size() + 1;for (int i = 1; i <= n; ++i) G[i].clear(), vis[i] = 0;for (auto [u, v] : F)G[u].emplace_back(v), G[v].emplace_back(u);rt.clear(), dfs1(1, 0), dfs2(rt[0], 0);for (int i = 1; i <= n; ++i)std::sort(G[i].begin(), G[i].end(), [&] (int x, int y) { return sz[x] > sz[y]; });for (; p[cur] && !t; t = visit(cur = p[cur])) vis[cur] = 1;vis[cur] = 1;if (!t) assert(cur == rt[0]), visit(cur = rt[1]);vis[cur] = 1;dfs3(cur, p[cur]);
}