专栏文章

题解:P12481 [集训队互测 2024] 运筹帷幄

P12481题解参与者 1已保存评论 0

文章操作

快速查看文章及其快照的属性,并进行相关操作。

当前评论
0 条
当前快照
1 份
快照标识符
@mipbtz87
此快照首次捕获于
2025/12/03 09:27
3 个月前
此快照最后确认于
2025/12/03 09:27
3 个月前
查看原文
本题是笔者今年的集训队互测试题。
感谢 _LHF_同学将本题的空间复杂度优化到了 O(n)O(n),加强版链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P11690
完整的解题报告可以见此处。由于当时命制这道题的时候,分别想到了 O(nlog3n)O(n\log^3 n)O(nlog2n)O(n\log^2 n)O(nlogn)O(n\log n) 的算法,在解题报告中,算法层层递进,并描述了思考方式,所以可能略显冗长。
这里只描述最终的算法,还是相当简洁的。

基本的贪心

由于 ai1a_i\ge 1,所以我们可以把题目转化成每次选择一个棋子,移到其祖先。
首先,我们有一个暴力的贪心做法。我们 DFS 整棵树,假设当前在结点 xx,先对于结点 xx 的子树进行贪心的过程,然后再将子树内最深的棋子移到结点 xx

贪心证明

首先,由于操作都是将深度大的棋子,移到深度小的结点上去,所以我们可以将操作按照移到的结点的深度从大到小重排。
于是,我们可以把过程看成 DFS 整棵树,假设当前在结点 xx,先对于 xx 的子树进行操作,然后进行将子树内的棋子移到当前位置的操作。
假设当前子树内有 kk 棵棋子,到 xx 的距离按照从小到大排序{a1,a2,,ak}\{a_1,a_2,\cdots,a_k\}
假设当前可以选择移动一枚棋子到 xx,我们可以说明:
  • 选择棋子移动到 xx 是不劣的,因为假设选择了第 pp 个棋子移动到 xx,那么距离序列就变成了 a={0,a1,a2,,ap1,ap+1,ap+2,,ak}a'=\{0,a_1,a_2,\cdots,a_{p-1},a_{p+1},a_{p+2},\cdots,a_k\}
    注意到,aa' 序列能全维偏序 aa 序列(这里全维偏序是指所有对应位置的数都有 aiaia'_i\le a_i,下同)。
    所以,我们可以说明选择棋子移动到 xx 是不劣。
  • 选择第 kk 个棋子移动到 xx 是不劣的,因为假设选择了第 pkp\ne k 个棋子移动到 xx,那么距离序列就变成了 b={0,a1,a2,,ap1,ap+1,ap+2,,ak}b=\{0,a_1,a_2,\cdots,a_{p-1},a_{p+1},a_{p+2},\cdots,a_k\}
    假设选择了 aka_k 移动到 xx,那么距离序列就变成了 b={0,a1,a2,,ak1}b'=\{0,a_1,a_2,\cdots, a_{k-1}\}
    注意到,bb' 序列能全维偏序 bb 序列。
    所以,我们可以说明选择距离最远的棋子移动到 xx 是不劣。

维护

我们考虑维护这个过程。我们记 fx,if_{x,i} 表示 xx 子树内操作完后到 xx 的距离 i\ge i 的棋子数量。
gx,ig_{x,i} 表示 xx 子树内操作完后到结点 xx 的距离 i\ge i 的棋子到 xx 的距离和。
我们考虑长链剖分来维护,记结点 xx 的长儿子为 hsonx\mathrm{hson}_x
我们先考虑计算 f,gf,g。注意到对于 iheightxi\ge \mathrm{height}_xfx,i,gx,i=0f_{x,i},g_{x,i}=0,所以我们只需要维护 heightx\mathrm{height}_x 个值。我们可以对每条长链维护 f,gf,g 数组,并且维护当前删除了前 delx\mathrm{del}_x 大的结点,并维护这些结点到 xx 的距离和 sumx\mathrm{sum}_x。具体地,我们对结点 xx
  1. 继承 fhsonxf_{\mathrm{hson}_x} 的状态;
  2. 加入轻儿子 yy 贡献。由于我们维护的是后缀和,而每次修改是一段前缀,因此我们可以维护;
  3. 将前 axbxa_x-b_x 大删除,我们在 ff 数组上二分,即可更新 sumx\mathrm{sum}_x
我们考虑换根计算子树补的信息,这个时候跟先前两道例题的情况大不相同,我们需要新的处理方法。我们考虑把信息拆成轻重子树来处理。
我们考虑在换根的过程中重链剖分维护,记结点 xx 的重儿子为 wsonx\mathrm{wson}_x
我们在过程中维护:
到根路径经过的轻结点,它们的父亲的重儿子结点编号集合 SxS_x
  • 数组来维护 FiF_i 表示到 xx 距离 i\ge i 的棋子数量。
    GiG_i 表示到 xx 的距离 i\ge i 的棋子到 xx 的距离和。
假设当前在结点 xx
  1. 根据 fx,gxf_x,g_x 回退出 fhsonx,ghsonxf_{\mathrm{hson}_x},g_{\mathrm{hson}_x}
  2. 我们先将所有轻儿子都加入 FF 里面;
  3. 对于重儿子:不需要做额外处理;
  4. 对于轻儿子:我们先将结点 yyff 内的贡献删除,然后再截取重儿子距离 sizey\le \mathrm{size}_y 的部分,对于重儿子 fwsonxf_{\mathrm{wson}_x}>sizey>\mathrm{size}_y 的部分,我们将重儿子的结点编号 wsonx\mathrm{wson}_x 加入 SyS_y 内,并记录 sizey\mathrm{size}_y
  5. fhsonx,ghsonxf_{\mathrm{hson}_x},g_{\mathrm{hson}_x} 还原成 fx,gxf_x,g_x
此外,对于删除距离前 axbxa_x-b_x 大的,注意到我们肯定是依次删 SxS_x 最早加入的重儿子。于是,我们先判断这个数组能否删空。如果能删空,我们就直接在 SS 中删除,否则再二分。这样,我们就只需要进行至多一次二分。
求答案时,我们如果删完 SS 后,结点 xx 仍有空余位置,我们只需要对数组 fxf_xFxF_x 进行二分即可。
如果加入轻儿子时,在已经被删除的地方增加了棋子,则我们可以直接重构 f,gf,g
时间复杂度 O(nlogn)O(n\log n),空间复杂度 O(n)O(n)

评论

0 条评论,欢迎与作者交流。

正在加载评论...