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编程问答

【洛谷P4719】动态DP【LCT】【矩阵】

發(fā)布時(shí)間:2023/12/3 编程问答 47 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 【洛谷P4719】动态DP【LCT】【矩阵】 小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

之前的后綴平衡樹(shù)其實(shí)沒(méi)完,只是過(guò)于鬼畜就棄了

傳送門(mén)

題意:帶修改點(diǎn)權(quán)的最大獨(dú)立集

N≤1e5N \leq 1e5N1e5

一個(gè)沒(méi)啥用的模板,不過(guò)適合練習(xí)LCT

先寫(xiě)出方程

f(u,0)=∑v∈son(u)max{f(v,0),f(v,1)}f(u,0)=\sum_{v \in son(u)}max\{f(v,0),f(v,1)\}f(u,0)=vson(u)?max{f(v,0),f(v,1)}

f(u,1)=val(u)+∑v∈son(u)f(v,0)f(u,1)=val(u)+\sum_{v\in son(u)}f(v,0)f(u,1)=val(u)+vson(u)?f(v,0)

首先一個(gè)顯然的想法,每次修改暴力跳父親,顯然會(huì)T而且實(shí)測(cè)這玩意極易寫(xiě)掛

但是我們發(fā)現(xiàn)直接跳父親到根的這段信息就浪費(fèi)了

然而這段信息極其玄學(xué),并不能寫(xiě)出來(lái),遇到這種考慮矩陣乘法

因?yàn)檫@是棵樹(shù),結(jié)構(gòu)是很難確定的,寫(xiě)不出轉(zhuǎn)移矩陣。

所以考慮剖一下

這里采用LCT維護(hù)子樹(shù)

對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)uuu,維護(hù)子樹(shù)g(u,0/1)g(u,0/1)g(u,0/1)

g(u,0)=∑v∈virson(u)max{f(v,0),f(v,1)}g(u,0)=\sum_{v\in virson(u)}max\{f(v,0),f(v,1)\}g(u,0)=vvirson(u)?max{f(v,0),f(v,1)}

g(u,1)=val(u)+∑v∈virson(u)f(v,0)g(u,1)=val(u)+\sum_{v \in virson(u)}f(v,0)g(u,1)=val(u)+vvirson(u)?f(v,0)

(virsonvirsonvirson表示虛兒子)

可以理解為只考慮虛節(jié)點(diǎn)的fff

由于這個(gè)只有求和,所以可以在切換的時(shí)候順便改一下,然后就可以當(dāng)常數(shù)用

這樣可以把狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程寫(xiě)到鏈上

設(shè)vvvuuu的重兒子

f(u,0)=max{f(v,0),f(v,1)}+g(u,0)f(u,0)=max\{f(v,0),f(v,1)\}+g(u,0)f(u,0)=max{f(v,0),f(v,1)}+g(u,0)

f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)

上面那個(gè)改一下

f(u,0)=max{f(v,0)+g(u,0),f(v,1)+g(u,0)}f(u,0)=max\{f(v,0)+g(u,0),f(v,1)+g(u,0)\}f(u,0)=max{f(v,0)+g(u,0),f(v,1)+g(u,0)}

f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)f(u,1)=f(v,0)+g(u,1)

上矩陣了

當(dāng)然要擴(kuò)展下定義,A?B=CA*B=CA?B=C定義為

Ci,j=max?k{Ai,k+Bk,j}C_{i,j}=\max_k\{A_{i,k}+B_{k,j}\}Ci,j?=kmax?{Ai,k?+Bk,j?}

然后

[f(u,0),f(u,1)]=[f(v,0),f(v,1)][g(u,0),g(u,1)g(u,0),?∞]\left[ \begin{matrix} f(u,0),f(u,1) \end{matrix} \right] =\left[ \begin{matrix} f(v,0),f(v,1) \end{matrix} \right] \left[ \begin{matrix} g(u,0),g(u,1) \\ g(u,0),-\infin \end{matrix} \right] [f(u,0),f(u,1)?]=[f(v,0),f(v,1)?][g(u,0),g(u,1)g(u,0),??]

單位矩陣

[0,?∞?∞,0]\left[ \begin{matrix} 0,-\infin \\ -\infin,0 \end{matrix} \right] [0,??,0?]

注意因?yàn)橐恍┢婀值脑?#xff0c;上面那個(gè)拆開(kāi)是倒著的,所以u(píng)pdate要倒著寫(xiě)

#include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <cctype> #define MAXN 100005 #define MAXM 200005 using namespace std; const int INF=0x3f3f3f3f; struct edge{int u,v;}e[MAXM]; int head[MAXN],nxt[MAXM],cnt; void addnode(int u,int v) {e[++cnt]=(edge){u,v};nxt[cnt]=head[u];head[u]=cnt; } struct mat {int e[2][2];mat(){for (int i=0;i<2;i++)for (int j=0;j<2;j++)e[i][j]=-INF;}inline int max(){return std::max(e[0][0],e[0][1]);}inline int* operator [](int i){return e[i];} }; inline mat operator *(mat a,mat b) {mat ans;ans[0][0]=ans[0][1]=ans[1][0]=ans[1][1]=0;for (int i=0;i<2;i++)for (int j=0;j<2;j++)for (int k=0;k<2;k++)ans[i][j]=max(ans[i][j],a[i][k]+b[k][j]);return ans; } int val[MAXN]; mat dp[MAXN],trans[MAXN]; int ch[MAXN][2],fa[MAXN]; inline void update(int x){dp[x]=dp[ch[x][1]]*trans[x]*dp[ch[x][0]];} inline bool isroot(int x){return ch[fa[x]][0]!=x&&ch[fa[x]][1]!=x;} inline int get(int x){return ch[fa[x]][1]==x;} void rotate(int x) {int y=fa[x],z=fa[y];int l=get(x),r=l^1;int w=ch[x][r];if (!isroot(y)) ch[z][get(y)]=x;ch[x][r]=y;ch[y][l]=w;if (w) fa[w]=y;fa[y]=x;fa[x]=z;update(y);update(x); } void splay(int x) {while (!isroot(x)){int y=fa[x];if (!isroot(y)){if (get(x)==get(y)) rotate(y);else rotate(x);}rotate(x);} } inline void access(int x) {for (int y=0;x;y=x,x=fa[x]){splay(x);trans[x][0][0]=(trans[x][1][0]+=dp[ch[x][1]].max());trans[x][0][1]+=dp[ch[x][1]][0][0];trans[x][0][0]=(trans[x][1][0]-=dp[y].max());trans[x][0][1]-=dp[y][0][0]; ch[x][1]=y;update(x);} } void dfs(int u,int f) {fa[u]=f;int g[2]={0,val[u]};for (int i=head[u];i;i=nxt[i])if (e[i].v!=f){dfs(e[i].v,u);g[0]+=dp[e[i].v].max();g[1]+=dp[e[i].v][0][0];} trans[u][0][0]=trans[u][1][0]=g[0];trans[u][0][1]=g[1];dp[u]=trans[u]; } int main() {dp[0][0][0]=dp[0][1][1]=0;int n,m;scanf("%d%d",&n,&m);for (int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&val[i]);for (int i=1;i<n;i++){int u,v;scanf("%d%d",&u,&v);addnode(u,v);addnode(v,u);}dfs(1,0);cerr<<dp[1].max()<<'\n';while (m--){int x,v;scanf("%d%d",&x,&v);access(x);splay(x);trans[x][0][1]-=val[x];trans[x][0][1]+=(val[x]=v);update(x);splay(1);printf("%d\n",dp[1].max());}return 0; }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【洛谷P4719】动态DP【LCT】【矩阵】的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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