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Lca 之倍增算法
阅读量:4979 次
发布时间:2019-06-12

本文共 2434 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

引入:

 


 

比如说要找树上任意两个点的路上的最大值。如果是一般的做法 会 接近o(n)的搜,从一个点搜到另一个点,但是如果询问多了复杂度就很高了。
然后我们会预处理。预处理是o(n²)的,询问是o(1)的,但是n大了,时间会超,内存也开不下。
这个时候就需要lca了。如果是倍增lca的话。处理是o(nlogn的),询问是o(logn)的,你发现什么东西都log一遍就很简单了。。。

lca:

 


 

先说下lca。为什么要用lca,打个比方,如果我们事先知道了一个点往上任何一个点是啥,并且到它的路径上的最大值也知道。当询问两个点时,只需要找到他们两往上第一个相同的点(即为lca),然后把他们两往上的值取个最大值,这就是我们的答案。但是这样处理的话,发现空间开不下,如果n大了不可能开一个n²的数组。这时我们需要倍增算法。

倍增:

 


 

如果我们提前知道了每个点往上2 ^k的点,那么一个点往上2 ^ (k + 1)的点,即为它往上2 ^ k的点再往上2 ^ k的点(相当于我们借助一个点往上2 ^ k的点为跳板,再往上跳2 ^ k,即可到达一个点往上2 ^ (k + 1)的点)这样每次寻找一个点往上任何高度的点变为了 log;
 
就这样维护一遍就可以求了
 

贴上自己yy的代码:


 

#include 
#include
#include
using namespace std;const int N = 4e4;const int M = 4e5;using namespace std;int h[N],cnt,gra[N][32],dep[N];int maxn[N][32],n,m;struct path{ int next,to; int dis;}e[M];void add(int u,int v,int dis){ e[++cnt].to = v; e[cnt].next = h[u]; e[cnt].dis = dis; h[u] = cnt;}void dfs(int u,int pre){ for(int i = h[u];i;i = e[i].next){ int v = e[i].to; if(v == pre)continue; gra[v][0] = u;//处理出每个点的直接父亲 maxn[v][0] = e[i].dis;//处理出每个点到直接父亲的距离 dep[v] = dep[u] + 1; dfs(v,u); }}int LCA(int x,int y){ if(dep[x] < dep[y])swap(x,y); int flag = false; int log; for(log = 1;(1 << log) <= dep[x];log++);log--; int ans = 0; for(int i = log;i >= 0;i--) if(dep[x] - (1 << i) >= dep[y]){ ans = max(ans,maxn[x][i]); x = gra[x][i]; }//把x向上移到和y相同高度 if(x == y)return ans;//如果y就是lca 直接跳出 for(int i = log;i >= 0;i--){ if(gra[x][i] && gra[y][i] != gra[x][i]){ ans = max(ans,maxn[x][i]);x = gra[x][i]; ans = max(ans,maxn[y][i]);y = gra[y][i]; } }//把x 和 y同时向上移,如果相同,即找到lca if(gra[x][0])ans = max(ans,maxn[x][0]); if(gra[y][0])ans = max(ans,maxn[y][0]); if(!gra[x][0] && x != y)return -1;//如果移到根节点且x != y即x,y不在一颗树上返回-1 return ans;}void getMap(){ scanf("%d %d",&m,&n); int a,b,z; for(int i = 1;i <= n;i++){ scanf("%d %d %d",&a,&b,&z); add(a,b,z); add(b,a,z); } for(int i = 1;i <= m;i++){ if(!dep[i]){ dep[i] = 1; dfs(i,-1); } } for(int j = 1;(1 << j) <= m;j++) for(int i = 1;i <= m;i++) if(gra[i][j - 1]){ int a = gra[i][j - 1]; gra[i][j] = gra[a][j - 1]; maxn[i][j] = max(maxn[i][j - 1],maxn[a][j - 1]); }//处理出每个点1 - 2^k的父亲,和路上最大边权;}int main(){ getMap(); return 0;}

 

  

 

转载于:https://www.cnblogs.com/lzdhydzzh/p/7641943.html

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