如何解决SPOJ DISQUERY?

时间:2016-03-18 11:39:43

标签: tree lowest-common-ancestor

问题基于最低共同祖先概念 它需要在树中的一对节点之间找到路径中最短和最长边的长度。
以下是问题的链接:SPOJ DISQUERY

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

最后我自己做了。
在问题中询问是否在加权树中的给定节点对之间的路径中找出最短最长边缘的长度。
为了回答关于给定节点的 LCA 的查询(让a,b),我们首先使用动态编程方法预先计算P [i] [j],这是我的第二个父节点(你可以找到它here)。

在同一预计算期间,我们还可以计算节点与其第2个父节点之间路径中最短最长边缘的长度,如下所示:

  

maximum [i] [j] = max(maximum [i] [j-1],maximum [P [i] [j-1]] [j-1]);   
minimum [i] [j] = min(最小[i] [j-1],最小[P [i] [j-1]] [j-1]);

然后首先我们可以找到给定节点(a,b)的LCA,然后使用从a到LCA和从b到LCA的循环找到最短和最长边缘的对应值。
最后,通过再次找到最小值和最大值,我们可以找到最短和最长....

如有任何疑问,可以参考我的代码:
Spoj DISQUERY SOLUTION
`

/*
    Author:-Sarthak Taneja
    saar2119@gmail.com
    CSE 2nd year,MNNIT Allahabad
*/
#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

typedef long long ll;
typedef pair< int,int > ii;
typedef vector< ii > vii;

#define sfd(x) scanf("%d",&x)
#define sfs(x) scanf("%s",x)
#define sff(x) scanf("%lf",&x)
#define mod 1000000007
#define MAX 1000000
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define fr first 
#define sc second
#define testcases scanf("%d",&t);while(t--)
#define ffor(a,b,c) for(a=b;a<c;a++)
#define rfor(a,b,c) for(a=b;a>=c;a--)

int parent[100005]; // for keeping immediate parent of a node
int P[100005][18]; // for keeping 2^j th parent of a node
int maxi[100005][18]; // for maximum length from node to its 2^j th parent
int mini[100005][18]; // for minimum length from node to its 2^j th parent
int level[100005]; // for assigning levels to the node taking 1 as the root always
int root=1;
bool visited[100005]={0}; 
vector< pair<int,int> > graph[100005];

void setLevels(int node, int l,int dist)
{
    level[node]=l;
    visited[node]=1;
    if(dist != -1)
    {
        maxi[node][0] = mini[node][0] = dist; 
    }
    for(int i=0;i<graph[node].size();i++)
    {
        if(!visited[graph[node][i].fr])
        {
            parent[graph[node][i].fr] = node; // setting parent of a node
            setLevels(graph[node][i].fr, l+1, graph[node][i].sc);
        }
    }
}

int lca(int p, int q)
{
    int tmp,lg,i;

    if(level[p] < level[q]) // if p is above in level then p is swapped with q
        tmp=p, p=q, q=tmp;

    for(lg=1; (1<<lg) <= level[p]; lg++);
    lg--;

    for(i=lg;i>=0;i--) //bringing p and q to the same levels 
    {
        if(level[p] - (1<<i) >= level[q])
        {
            p=P[p][i];
        }
    }

    if(p == q)
        return p;

    for(i=lg;i>=0;i--) // finding lca of p and q by jumping both p and q
    {
        if(P[p][i] != -1 && P[p][i] != P[q][i])
            p=P[p][i], q=P[q][i];
    }

    return parent[p];
}

ii cal(int a,int b) //function to calculate the pair of maximum and minimum from a to its 2^j th parent b using a log(n) loop 
{
    ii pp;
    int lg,i;
    pp.fr=INT_MIN;
    pp.sc=INT_MAX;

    for(lg=1; (1<<lg) <= level[a]; lg++);
    lg--;

    for(i=lg;i>=0;i--)
    {
        if(level[a] - (1<<i) >= level[b])
        {
            pp.fr = max(pp.fr, maxi[a][i]);
            pp.sc = min(pp.sc, mini[a][i]);
            a=P[a][i];
        }
    }

    return pp;
}

int main()
{
    int i,j,t;
    int n;
    int u,v,w;

    {
        scanf("%d",&n);

        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            graph[i].clear();
            visited[i]=0;
        }

        for(i=0;i<n-1;i++)
        {
            scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
            graph[u].pb(mp(v,w));
            graph[v].pb(mp(u,w));
        }
        root=1;
        parent[1]=-1;

        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            for(j=0;j<18;j++)
            {
                P[i][j]=-1;
                maxi[i][j] = INT_MIN;
                mini[i][j] = INT_MAX;
            }
        }

        setLevels(root,0,-1);

        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            P[i][0]=parent[i];
        }

        for(j=1;(1<<j)<=n;j++) // dynamic programming loop to assign values of 2^j th parent and maximum and minimum length upto them
        {
            for(i=1;i<=n;i++)
            {
                if(P[i][j-1] != -1)
                {
                    P[i][j] = P[P[i][j-1]][j-1];
                    maxi[i][j] = max( maxi[i][j-1], maxi[P[i][j-1]][j-1]);
                    mini[i][j] = min( mini[i][j-1], mini[P[i][j-1]][j-1]);
                }
            }
        }

        int a,b,k;
        ii pp;
        ii qq;
        sfd(k);
        while(k--)
        {
            scanf("%d%d",&a,&b);
            int lc=lca(a,b); //finding lca of a,b

            if(lc == a)
            {
                pp=cal(b,lc);

                printf("%d %d\n", pp.sc, pp.fr);
            }
            else if(lc == b)
            {
                pp=cal(a,lc);
                printf("%d %d\n", pp.sc, pp.fr);
            }
            else
            {
                pp=cal(a,lc);
                qq=cal(b,lc);
                pp.fr= max(pp.fr, qq.fr);
                pp.sc= min(pp.sc, qq.sc);
                printf("%d %d\n", pp.sc, pp.fr);
            }
            //that's it if you have any doubt you can ask it in the comments on http://stackoverflow.com/questions/36083410/how-to-solve-spoj-disquery
        }
    }
    return 0;
}

`

答案 1 :(得分:0)

在想法中:你可以从任一个节点做一个BFS(将它们视为树的根),直到你找到另一个节点,然后你就有了路径(你应该用每个节点引用它来构建树)父母)然后,你只需要找到路径的最长和最短边缘。

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