PWTC day4补题记录

F

题意：求树链mex，$n,q\leq 100,000$。

树上莫队。考虑一个棋子在树上从根开始dfs的过程，棋子每移动一次都停下来记录一次时间，注意返回父亲时也要停下。这样，每两个时刻之间就由一个边连接。把（节点，时刻）对按时刻排序，每次询问$(u,v)$即为询问来到$u$的时刻$t_u$到$v$的时刻$t_v$之间的序列的一个量：这个序列中出现过两次的边都不计入，只计入出现过一次的边，求mex。这样就恰好只计入了$u$到$v$的链上的所有边。然后是维护mex。这个题每次修改都带上$\log$就是$O(n\sqrt{n}\log n)$会T，所以要线性修改。由于询问mex只有$q$次，所以可以容忍$O(\sqrt{n})$的询问。于是对边权分块，即用$cnt[i]$记录$i$的出现次数的同时，用$cnt\_bl[i]$记录$[i * bl, (i + 1) * bl - 1]$中数的个数。找到第一个数的个数没有填满的块，再遍历该块找到第一个缺席的数，即为mex。

AC代码

#include <bits/stdc++.h>
#define maxn 100005
using namespace std;
typedef pair<int, int> pii;
vector<pii> G[maxn];
struct query {
    int first, second, id;
};
struct edge {
    int w, id;
};
vector<query> qs;
vector<pii> ans;
int n, q, len, t, tt, bl;
int el[maxn], er[maxn];
edge L[2 * maxn], R[2 * maxn];
bool vis[maxn];
int cnt[maxn], cnt_block[maxn];
void dfs(int u, int fa, int id, int ww) {
    el[u] = ++t;
    for (auto e : G[u]) {
        int v = e.first, w = e.second;
        if (v == fa) continue;
        R[t] = edge{w, ++tt};
        L[t + 1] = edge{w, tt};
        dfs(v, u, tt, w);
    }
    R[t] = edge{ww, id};
    er[u] = ++t;
    L[t] = edge{ww, id};
}
void add(int a) {
    cnt[a]++;
    if (cnt[a] == 1) cnt_block[a / bl]++;
}
void del(int a) {
    cnt[a]--;
    if (cnt[a] == 0) cnt_block[a / bl]--;
}
// ql + n^2/l min, q - n^2/l^2=0, l = n / sqrt(q)
inline bool cmp(const query& a, const query& b) {
    if (a.first / len != b.first / len) return a.first / len < b.first / len;
    return a.second < b.second;
}
int main()
{
    cin.tie(0)->sync_with_stdio(0);
    cin >> n >> q;
    len = 2 * n / sqrt(q);
    bl = sqrt(maxn);
    int u, v, w;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        cin >> u >> v >> w;
        w = min(w, n);
        G[u].push_back(pii(v, w));
        G[v].push_back(pii(u, w));
        vis[i] = false;
    }
    dfs(1, 0, 0, 100005);
    for (int i = 1; i <= q; i++) {
        cin >> u >> v;
        int a = el[u], b = el[v];
        if (a > b) {int tmp = a; a = b; b = tmp;}
        qs.push_back(query{a, b, i});
    }
    // 分块
    sort(qs.begin(), qs.end(), cmp);
    // 莫队
    int l = 1, r = 1;
    for (auto p : qs) {
        int &ql = p.first, &qr = p.second;
        while (l > ql) { //  先尽量延长
            if (!vis[L[l].id]) {
                add(L[l].w);
            } else {
                del(L[l].w);
            }
            vis[L[l].id] = !vis[L[l].id];
            l--;
        }
        while (r < qr) { //  先尽量延长
            if (!vis[R[r].id]) {
                add(R[r].w);
            } else {
                del(R[r].w);
            }
            vis[R[r].id] = !vis[R[r].id];
            r++;
        }
        while (l < ql) {
            if (!vis[R[l].id]) {
                add(R[l].w);
            } else {
                del(R[l].w);
            }
            vis[R[l].id] = !vis[R[l].id];
            l++;
        }
        while (r > qr) {
            if (!vis[L[r].id]) {
                add(L[r].w);
            } else {
                del(L[r].w);
            }
            vis[L[r].id] = !vis[L[r].id];
            r--;
        }
        int i, j;
        for (i = 0; i <= 100000 / bl; i++) {
            if (cnt_block[i] != bl) break;
        }
        for (j = i * bl; j < (i + 1) * bl; j++) {
            if (cnt[j] == 0) break;
        }
        ans.push_back(pii(p.id, j));
    }
    sort(ans.begin(), ans.end());
    for (auto p : ans) {
        cout << p.second << '\n';
    }
    return 0;
}