NC51266 Network(边双连通缩点+树链剖分)

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题目大意:给你一个n个点m条边的图,一共有q次操作,每次给x和y两点间加一条边,问每次操作完后图中有几条割边。
分析:很明显是要求割边的数量,但是不同的是这次是给q次操作,每次操作完用tarjan算法明显不现实,所以我们考虑有没有某种数据结构去优化这个过程。考虑缩点,割边即为缩点后树上的一条边,那么我们考虑给边赋值,每次询问就求缩点图上两点间权值之和,可以用树链剖分去实现这个过程。我们用ans表示整个图上割边数量,每次用ans-ask(x,y),输出即是答案。
注意点:边双连通缩点注意平行边的处理,树链剖分注意边权下放给点,求lca的过程中注意lca的权值不要,缩点后建图时要用新的编号。

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<map>
#include<vector>
#define lk (k<<1)
#define rk (k<<1|1)
using namespace std;
typedef long long ll;
const double eps=1e-8;
const double pi=acos(-1.0);
const int inf=0x3f3f3f3f;
const int N=1e5+10,M=2e5+10;
int n,m;
struct edge
{
    
    
    int u,v,next;
}e[M<<1];
int head[N],cnt;
void add(int u,int v)
{
    
    
    e[++cnt].v=v;
    e[cnt].next=head[u];
    e[cnt].u=u;
    head[u]=cnt;
}
int dfn[N],low[N],len;
int bcc[N],bcc_cnt;
int st[N],Top;
void dfs(int u,int p)
{
    
    
    dfn[u]=low[u]=++len;
    st[++Top]=u;
    bool pd=false;
    for(int i=head[u];i;i=e[i].next)
    {
    
    
        int v=e[i].v;
        if(v==p&&!pd)
        {
    
    
            pd=true;
            continue;
        }
        if(!dfn[v])
        {
    
    
            dfs(v,u);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
        }
        else if(dfn[v])
        {
    
    
            low[u]=min(low[u],dfn[v]);
        }
    }
    if(dfn[u]==low[u])
    {
    
    
        bcc_cnt++;
        while(1)
        {
    
    
            int now=st[Top--];
            bcc[now]=bcc_cnt;
            if(now==u) break;
        }
    }
}
int ans;
void tarjan()
{
    
    
    bcc_cnt=len=0;
    for(int i=1;i<=n;i++) if(!dfn[i]) dfs(i,0);
    cnt=0;
    memset(head,0,sizeof(head));
    for(int i=1;i<=2*m;i+=2)
    {
    
    
        int u=e[i].u;
        int v=e[i].v;
        if(bcc[u]!=bcc[v]){
    
    
            add(bcc[u],bcc[v]);
            add(bcc[v],bcc[u]);
            ans++;
        }
    }
}
int size[N],dep[N],fa[N],son[N];
int top[N],id[N],w[N];
void dfs1(int u,int p)
{
    
    
    dep[u]=dep[p]+1;
    fa[u]=p;
    son[u]=0;
    size[u]=1;
    for(int i=head[u];i;i=e[i].next)
    {
    
    
        int v=e[i].v;
        if(v==p) continue;
        w[v]=1;
        dfs1(v,u);
        size[u]+=size[v];
        if(size[v]>size[son[u]]) son[u]=v;
    }
}
void dfs2(int u,int p)
{
    
    
    dfn[u]=++len;
    id[len]=u;
    if(son[u])
    {
    
    
        top[son[u]]=top[u];
        dfs2(son[u],u);
    }
    for(int i=head[u];i;i=e[i].next)
    {
    
    
        int v=e[i].v;
        if(v==p) continue;
        if(!top[v])
        {
    
    
            top[v]=v;
            dfs2(v,u);
        }
    }
}
struct node
{
    
    
    int l,r;
    int sum,lazy;
}t[N<<2];
void pushdown(int k)
{
    
    
    if(t[k].lazy)
    {
    
    
        t[lk].lazy=t[rk].lazy=1;
        t[lk].sum=t[rk].sum=0;
        t[k].lazy=0;
    }
}
void pushup(int k)
{
    
    
    t[k].sum=t[lk].sum+t[rk].sum;
}
void build(int k,int l,int r)
{
    
    
    t[k].l=l;
    t[k].r=r;
    t[k].sum=0;
    t[k].lazy=0;
    if(l==r)
    {
    
    
        t[k].sum=w[id[l]];
        return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    build(lk,l,mid);
    build(rk,mid+1,r);
    pushup(k);
}
void update(int k,int l,int r)
{
    
    
    if(t[k].l>=l&&t[k].r<=r)
    {
    
    
        t[k].lazy=1;
        t[k].sum=0;
    }
    else
    {
    
    
        pushdown(k);
        int mid=(t[k].l+t[k].r)>>1;
        if(l<=mid) update(lk,l,r);
        if(r>mid) update(rk,l,r);
        pushup(k);
    }
}
int query(int k,int l,int r)
{
    
    
    if(t[k].l>=l&&t[k].r<=r)
    {
    
    
        return t[k].sum;
    }
    else
    {
    
    
        pushdown(k);
        int mid=(t[k].l+t[k].r)>>1;
        int sum=0;
        if(l<=mid) sum+=query(lk,l,r);
        if(r>mid) sum+=query(rk,l,r);
        return sum;
    }
}
int ask(int u,int v)
{
    
    
    int fu=top[u],fv=top[v];
    int sum=0;
    while(fu!=fv)
    {
    
    
        if(dep[fu]<dep[fv]) swap(fu,fv),swap(u,v);
        sum+=query(1,dfn[fu],dfn[u]);
        update(1,dfn[fu],dfn[u]);
        u=fa[fu];fu=top[u];
    }
    if(dep[u]>dep[v]) swap(u,v);
    if(u==v) return sum;
    sum+=query(1,dfn[u]+1,dfn[v]);
    update(1,dfn[u]+1,dfn[v]);
    return sum;
}
int main()
{
    
    
    int tt=0;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)==2)
    {
    
    
        if(n==0&&m==0) break;
        ans=0;
        cnt=0;
        memset(head,0,sizeof(head));
        memset(low,0,sizeof(low));
        memset(bcc,0,sizeof(bcc));
        memset(top,0,sizeof(top));
        memset(dep,0,sizeof(dep));
        memset(size,0,sizeof(size));
        memset(fa,0,sizeof(fa));
        memset(son,0,sizeof(son));
        memset(dfn,0,sizeof(dfn));
        for(int i=1;i<=m;i++){
    
    
            int u,v;
            scanf("%d%d",&u,&v);
            add(u,v);
            add(v,u);
        }
        tarjan();
        len=0;
        memset(dfn,0,sizeof(dfn));
        dfs1(bcc[1],0);
        top[bcc[1]]=bcc[1];
        dfs2(bcc[1],0);
        build(1,1,len);
        int q;
        scanf("%d",&q);
        printf("Case %d:\n",++tt);
        while(q--)
        {
    
    
            int x,y;
            scanf("%d%d",&x,&y);
            int val=ask(bcc[x],bcc[y]);
            ans-=val;
            printf("%d\n",ans);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

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