[算法学习] 长链剖分

简介

长链剖分是跟dsu on tree类似的小\(trick\),可以资瓷维护子树中只与深度有关的信息

并能达到线性的时间复杂度。

算法流程

对于每个点,记录重儿子\(heavy[u]\)表示深度最大的儿子,其余作为轻儿子

这样我们可以得到若干条互不相交的长链。

在维护信息的过程中,我们先\(O(1)\)继承重儿子的信息,再暴力合并其余轻儿子的信息。

因为每一个点属于一条长链,且一条长链只会在链顶位置作为轻儿子暴力合并一次,所以复杂度是线性的。

但是我们发现,这个数组仿佛开不下(大雾),所以我们需要想想办法来解决。

有一个比较巧妙的方法,就是利用指针来实现。

下面以一道题为例。

CF1009F Dominant Indices

题目链接:CF1009F Dominant Indices

Description

给定一个以 \(1\) 为根, \(n\) 个节点的树。

设 \(d(u,x)\) 为 \(u\) 子树中到 \(u\) 距离为 \(x\) 的节点数。

求对于每一个点,最小的 \(k\) ,使得 \(d(u,k)\) 最大。

数据范围 \(1\le n\le 10^6\)。

Solution

我们先考虑如何暴力做。

定义\(f_{u,i}\)表示在 \(u\) 的子树内,到 \(u\) 的距离为 \(i\) 的点的个数。

那么,我们不难推出转移方程: \(f_{u,0}=1,f_{u,i}=\sum_{v\in son(x)}f_{v,i-1}\)。

复杂度:\(O(n^2)\),需要进行优化。

我们定义\(heavy[u]\)表示深度最大的儿子,\(len[u]\)表示\(x\)到儿子的最长距离。

不难发现\(dp\)第二维的 \(i\) 肯定不超过 \(len[u]\)。

为避免数组存不下的问题,我们采用指针来代替,即对于每条长链的链顶给它一个长度为\(len[x]\)的内存。

这样的好处在于,对于一条长链,我们可以直接让父亲点从子节点那里继承答案。

对于非重儿子的点,我们暴力合并链即可。

很显然,每条链只会被合并一次,因此复杂度是线性的。

复杂度:\(O(n)\),可以通过本题。

Code

原文地址:https://www.cnblogs.com/wlzhouzhuan/p/12590088.html

时间: 2024-08-30 02:46:52

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