lca倍增算法学习记录
来源:互联网 发布:迅游网络助手礼包在哪 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 00:01
找最近公共父节点这问题很容易想到让两节点一起往上走最后相遇,但这样的dfs显然很慢,于是就需要倍增。就是用二进制的思维,以1,2,4,8等2的阶层步长接近答案,比一步一步向上要快很多。
所以要dfs出来点的2^k的父亲节点与该节点的深度。
找lca时先将下面的点升到与另一点同一深度,再用往上倍增找lca。
有两种大同小异的方法:一种是以上一步2倍长的步伐向上试,不行再缩减,找到一个离lca能达到的最近点。另一种是先求出最大深度是2的几次方,再以当前最大步伐向上走。具体看下面代码,喜欢哪种打哪种。。。
简单一题hdu2586
大意是求两节点距离,只用在dfs时求从根到节点的距离,用L=dis[i]+dis[j]-2*dis[lca(i+j)]求出。
以下代码:
#include<stdio.h>#include<algorithm>#include<string.h>using namespace std;const int maxn=40005;int tot;int a[maxn],b[maxn*2],c[maxn*2],w[maxn*2],deep[maxn],dis[maxn],fa[maxn][16]; //注意边要两倍空间 bool bo[maxn];void setin(int x,int y,int z) //邻接表储存图 { b[++tot]=a[x]; a[x]=tot; c[tot]=y; w[tot]=z;}void dfs(int x) //预处理 { int p,son; p=a[x]; while(p) { son=c[p]; if(!bo[son]) { bo[son]=true; //避免走回去 fa[son][0]=x; deep[son]=deep[x]+1; dis[son]=dis[x]+w[p]; int ii=0,po=x; while(fa[po][ii]!=0) { fa[son][ii+1]=fa[po][ii]; po=fa[po][ii++]; //关键!父节点相当于每次*2,来更新这个子节点的2^k父节点,自己模拟就明白了 } dfs(son); } p=b[p]; }}int lca(int x,int y){ if(x==y) return x; if(deep[x]<deep[y]) swap(x,y); int m=deep[x]-deep[y],ii=0; while(m) //m表示为二进制,以2,4,8等步伐向上 { if(m&1==1) x=fa[x][ii]; m>>=1; ii++; } ii=0; while(x!=y) if(fa[x][ii]!=fa[y][ii]||((fa[x][ii]==fa[y][ii])&&(ii==0))) //条件很关键,仅有一步时要走才能退出循环 { x=fa[x][ii]; y=fa[y][ii]; ii++; } else ii--; return x; }int main(){ int t,n,q,x,y,z; scanf("%d",&t); for(int i=0;i<t;i++) { tot=0; memset(a,0,sizeof(a)); memset(b,0,sizeof(b)); memset(c,0,sizeof(c)); memset(w,0,sizeof(w)); memset(deep,0,sizeof(deep)); memset(dis,0,sizeof(dis)); memset(fa,0,sizeof(fa)); memset(bo,0,sizeof(bo)); scanf("%d%d",&n,&q); for(int j=0;j<n-1;j++) { scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); setin(x,y,z); setin(y,x,z); } deep[1]=1; dis[1]=0; bo[1]=true; dfs(1); for(int j=0;j<q;j++) { scanf("%d%d",&x,&y); printf("%d\n",dis[x]+dis[y]-2*dis[lca(x,y)]); } }}
另一种lca求法:
int lca(int x,int y){ int i,j; if(deep[x]<deep[y])swap(x,y); for(i=0;(1<<i)<=deep[x];i++); //求深度是2的几次方,给下面循环找上界 i--; for(j=i;j>=0;j--) if(deep[x]-(1<<j)>=deep[y]) x=fa[x][j]; //另一种将x提到与y同高度的写法 if(x==y)return x; for(j=i;j>=0;j--) { if(fa[x][j]!=fa[y][j]) { x=fa[x][j]; y=fa[y][j]; } } return fa[x][0]; //注意是把2^k拆成1和其他2的次方,所以返回父节点 }
ps:因为并不会vector释放内存,就写了一大串memset,求大神指教如何简化。
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