【bzoj4129】Haruna’s Breakfast 带修改树上莫队+分块

题目描述

给出一棵树，点有点权。支持两种操作：修改一个点的点权，查询链上mex。

输入

第一行包括两个整数n，m，代表树上的结点数(标号为1~n)和操作数。
第二行包括n个整数a1...an，代表每个结点的食材初始的美味度。
接下来n-1行，每行包括两个整数u，v，代表树上的一条边。
接下来m行，每行包括三个整数
0 u x 代表将结点u的食材的美味度修改为 x。
1 u v 代表询问以u，v 为端点的链的mex值。

输出

对于每次询问，输出该链的mex值。

样例输入

10 10

1 0 1 0 2 4 4 0 1 0

1 2

2 3

2 4

2 5

1 6

6 7

2 8

3 9

9 10

0 7 14

1 6 6

0 4 9

1 2 2

1 1 8

1 8 3

0 10 9

1 3 5

0 10 0

0 7 7

样例输出

0

1

2

2

3

题解

带修改树上莫队+分块

本题如果在链上并且不带修改的话就是 mex / Rmq Problem ，可以使用莫队算法+分块实现。

那么如果带单点修改并出到树上，则需要莫队算法的 带修改进化版+树上进化版 。带修改树上莫队的具体方法可以参考 糖果公园 。

于是直接树分块，按照左端点所在块、右端点所在块、时间（询问之前的修改次数）排序，暴力移动三个指针即可。显然大于n的权值可以看成n，于是对权值分块，对每个块维护块内有多少数出现过。查询时先查询块在找块内。

时间复杂度$O(n^{\frac 53})$

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#define N 50010
using namespace std;
const int si = 2000 , sq = 200;
int a
, head
, to[N << 1] , next[N << 1] , cnt , fa
[17] , deep
, log
, tot , sta
, top , bl
, num;
int cp
, ca
, cb
, vis
, buc
, sum[310] , ans
;
struct data
{
int u , v , t , id;
bool operator<(const data &a)const {return bl[u] == bl[a.u] ? bl[v] == bl[a.v] ? t < a.t : bl[v] < bl[a.v] : bl[u] < bl[a.u];}
}q
;
inline void add(int x , int y)
{
to[++cnt] = y , next[cnt] = head[x] , head[x] = cnt;
}
void dfs(int x)
{
int i , now = top;
for(i = 1 ; (1 << i) <= deep[x] ; i ++ ) fa[x][i] = fa[fa[x][i - 1]][i - 1];
for(i = head[x] ; i ; i = next[i])
{
if(to[i] != fa[x][0])
{
fa[to[i]][0] = x , deep[to[i]] = deep[x] + 1 , dfs(to[i]);
if(top - now >= si)
{
num ++ ;
while(top != now) bl[sta[top -- ]] = num;
}
}
}
sta[++top] = x;
}
inline int lca(int x , int y)
{
int i;
if(deep[x] < deep[y]) swap(x , y);
for(i = log[deep[x] - deep[y]] ; ~i ; i -- )
if((1 << i) <= deep[x] - deep[y])
x = fa[x][i];
if(x == y) return x;
for(i = log[deep[x]] ; ~i ; i -- )
if((1 << i) <= deep[x] && fa[x][i] != fa[y][i])
x = fa[x][i] , y = fa[y][i];
return fa[x][0];
}
inline void ins(int x)
{
sum[x / sq] += !buc[x] , buc[x] ++ ;
}
inline void del(int x)
{
buc[x] -- , sum[x / sq] -= !buc[x];
}
inline void rev(int x)
{
if(!vis[x]) ins(a[x]);
else del(a[x]);
vis[x] ^= 1;
}
int main()
{
int n , m , i , j , opt , x , y , un = 1 , vn = 1 , cn = 0;
scanf("%d%d" , &n , &m);
for(i = 1 ; i <= n ; i ++ ) scanf("%d" , &a[i]) , a[i] = min(a[i] , n);
for(i = 2 ; i <= n ; i ++ ) scanf("%d%d" , &x , &y) , add(x , y) , add(y , x) , log[i] = log[i >> 1] + 1;
dfs(1);
while(top) bl[sta[top -- ]] = num;
for(i = 1 ; i <= m ; i ++ )
{
scanf("%d%d%d" , &opt , &x , &y);
if(opt) q[i - cn].u = x , q[i - cn].v = y , q[i - cn].t = cn , q[i - cn].id = i - cn;
else y = min(y , n) , cp[++cn] = x , ca[cn] = a[x] , cb[cn] = a[x] = y;
}
m -= cn , sort(q + 1 , q + m + 1);
for(i = 1 ; i <= m ; i ++ )
{
x = lca(un , q[i].u);
for(j = un ; j != x ; j = fa[j][0]) rev(j);
for(j = q[i].u ; j != x ; j = fa[j][0]) rev(j);
un = q[i].u;
x = lca(vn , q[i].v);
for(j = vn ; j != x ; j = fa[j][0]) rev(j);
for(j = q[i].v ; j != x ; j = fa[j][0]) rev(j);
vn = q[i].v;
while(cn < q[i].t)
{
cn ++ , a[cp[cn]] = cb[cn];
if(vis[cp[cn]]) del(ca[cn]) , ins(cb[cn]);
}
while(cn > q[i].t)
{
if(vis[cp[cn]]) del(cb[cn]) , ins(ca[cn]);
a[cp[cn]] = ca[cn] , cn --;
}
x = lca(un , vn) , rev(x);
for(j = 0 ; sum[j] == sq ; j ++ );
for(j *= sq ; buc[j] ; j ++ );
ans[q[i].id] = j , rev(x);
}
for(i = 1 ; i <= m ; i ++ ) printf("%d\n" , ans[i]);
return 0;
}