题目大意

给定一棵具有nn个节点的树,以11号点为根节点,且每个点的权值都为1100。现在要求进行mm次操作,get x代表询问节点xx的子树中有多少个点的权值是11pow x代表将节点xx的子树中的所有节点取反。要求对于每个get指令给出答案。

思路

对一棵树进行维护显然十分不方便,我们考虑将树的每个节点转换为一个区间,每个叶子节点转化成一个值,对区间的值使用线段树进行操作。用线段树进行区间维护需要满足的前提是区间的可加性,而一棵树所有子节点的和的确满足这个特征。
那么如何将一棵树转化成一个线性序列以方便使用线段树维护呢?我们可以利用求解树的dfs序来建立树上的节点与序列下标之间的映射。映射完之后我们就可以把这题当作一道板子来写了。

(1) 求解树的dfs序

关于树的dfs序在这篇炒冷饭的题解里就不详细解释了~~(其实是因为其他大佬讲得比我详细得多)~~,用简单的一句话来说就是在从根节点对一棵树进行dfs时每个节点被遍历到的顺序。以下图所示的一棵树举例:一棵树

这棵树的dfs序是0->1->2->6->4->5->7->8->3,通过观察我们可以发现,一个节点以及其子树上的节点在树的dfs序里总是连续的,因为dfs的特点是必须遍历完上一个节点的整棵子树才能遍历下一个节点。利用这一个性质,在这题里我们可以对这棵树预先进行dfs,建立树的节点与序列下标的映射:

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pair<int,int> range[200005];
vector<vector<int>> tr;
int cnt = 1;
void dfs(int p){
range[p].first = cnt;
for(int e=0;e<tr[p].size();e++){
cnt++;
dfs(tr[p][e]);
}
range[p].second = cnt;
}

代码中range[p].first代表节点pp在序列中出现的位置,range[p].second代表对pp的子树继续进行dfs时被遍历到的最后一个叶子节点。如果将这段代码运行并输出range数组中的每一个值,则毫无疑问range[1].first的值为2(即dfs序中的第二项a2=1a_2=1),range[1].second的值为6(即a6=5a_6=5,5是1的子树上最后一个被遍历到的子节点)。求解完dfs序之后,我们建立线段树,对每个节点所对应的序列左右下标之间的值进行操作就可以了。

(2) 建树

这题的建树比较简单,读到某个节点的值是1就调用一次build()进行单点修改即可:

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void build(int t,int nl,int nr,int p){
if(nl==nr && nl==t){ //找到了需要修改的点
tree[p] = 1;
return;
}
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
if(t<=mid) build(t,nl,mid,p<<1);
else build(t,mid+1,nr,(p<<1)+1);
tree[p] = tree[p<<1]+tree[(p<<1)+1]; //不要忘记更新父结点的值
}
}

(3) 修改与查询操作

pushdown

本题中的延迟标记只有两种类型:mark[p]的值为1代表点pp的子树需要进行取反,反之则不需要。关于取反操作直接将区间[l,r][l,r]的值valval改为val(rl+1)val-(r-l+1)即可,因为本来权值为1的节点都变成了0,剩下的节点权值都变成了1。

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void push_down(int l,int r,int p){
if(mark[p]){
mark[p<<1]^=mark[p];mark[(p<<1)+1]^=mark[p];
//等价于if(mark[p]==1){mark[p*2] = !mark[p*2];}
int mid = (l+r)>>1;
tree[p<<1] = (mid-l+1)-tree[p<<1];tree[(p<<1)+1] = (r-(mid+1)+1)-tree[(p<<1)+1];
mark[p] = 0;
}
}

区间修改&区间查询

和模板区别不大,直接上代码:

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void change(int l,int r,int nl,int nr,int p){
if(nl>r || nr<l) return;
else{
if(nl>=l && nr<=r){
tree[p] = (nr-nl+1)-tree[p];
if(nl!=nr) mark[p]^=1; //打标记
}
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
push_down(nl,nr,p);
change(l,r,nl,mid,p<<1);change(l,r,mid+1,nr,(p<<1)+1);
tree[p] = tree[p<<1]+tree[(p<<1)+1]; //不要忘记更新
}
}
}
int query(int l,int r,int nl,int nr,int p){
if(nr<l || nl>r) return 0;
else{
if(nl>=l && nr<=r) return tree[p];
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
push_down(nl,nr,p);
return query(l,r,nl,mid,p<<1)+query(l,r,mid+1,nr,(p<<1)+1);
}
}
}

总结

我认为本题的主要思维难点就在于如何将树转换成容易维护的序列,之后直接套线段树模板即可,是一道很适合初学线段树时练手的题,思维难度和代码量都适中,同时需要注意的细节也有一些。咱写这篇题解的目的也是为了更好地梳理自己的做题思路,以后再遇见同类型的题就能更加得心应手。

以上。

完整代码

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#include <bits/stdc++.h>
#define pii pair<int,int>
#define pil pair<int,long long>
#define mp_ make_pair
#define fst first
#define snd second
#define debug cout<<"*******\n";
#define Misaka16172 sb
using ll = long long;
using ld = long double;
using db = double;
using namespace std;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const ll INF = 0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
char readChar(){
char c = '\n';
while(c=='\n'){c = getchar();}
return c;
}
template <class T>
void read(T &x) {
x = 0;T w = 1;
char ch = 0;
while (ch < '0' || ch > '9') {
if (ch == '-') w = -1;
ch = getchar();
}
while (ch >= '0' && ch <= '9') {
x = ((x<<3)+(x<<1)) + (ch - '0');
ch = getchar();
}
x = x*w;
}
template<class T>
void write(T x){
if(x>9){write(x/10);}
putchar(x%10+'0');
}
vector<vector<int>> tr;
int val[200005],tree[1000005];
bool mark[1000005];
pii range[200005];
int cnt = 1;
void dfs(int p){
range[p].fst = cnt;
for(int e=0;e<tr[p].size();e++){
cnt++;
dfs(tr[p][e]);
}
range[p].snd = cnt;
}
void push_down(int l,int r,int p){
if(mark[p]){
mark[p<<1]^=mark[p];mark[(p<<1)+1]^=mark[p];
int mid = (l+r)>>1;
tree[p<<1] = (mid-l+1)-tree[p<<1];tree[(p<<1)+1] = (r-(mid+1)+1)-tree[(p<<1)+1];
mark[p] = 0;
}
}
void build(int t,int nl,int nr,int p){
if(nl==nr && nl==t){
tree[p] = 1;
return;
}
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
if(t<=mid) build(t,nl,mid,p<<1);
else build(t,mid+1,nr,(p<<1)+1);
tree[p] = tree[p<<1]+tree[(p<<1)+1];
}
}
void change(int l,int r,int nl,int nr,int p){
if(nl>r || nr<l) return;
else{
if(nl>=l && nr<=r){
tree[p] = (nr-nl+1)-tree[p];
if(nl!=nr) mark[p]^=1;
}
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
push_down(nl,nr,p);
change(l,r,nl,mid,p<<1);change(l,r,mid+1,nr,(p<<1)+1);
tree[p] = tree[p<<1]+tree[(p<<1)+1];
}
}
}
int query(int l,int r,int nl,int nr,int p){
if(nr<l || nl>r) return 0;
else{
if(nl>=l && nr<=r) return tree[p];
else{
int mid = (nl+nr)>>1;
push_down(nl,nr,p);
return query(l,r,nl,mid,p<<1)+query(l,r,mid+1,nr,(p<<1)+1);
}
}
}
void solve(){
memset(tree,0,sizeof(tree));
int n,par;read(n);
tr.resize(n+10);
for(int i=2;i<=n;i++){
read(par);
tr[par].push_back(i);
}
dfs(1);
for(int i=1;i<=n;i++) read(val[i]);
for(int i=1;i<=n;i++){if(val[i]) build(range[i].fst,1,n,1);}
int q;read(q);
for(int i=1;i<=q;i++){
bool op = 1;char c;
for(int j=0;j<3;j++){
c = readChar();
if(c=='g') op = 0;
}
int m;read(m);
if(op){change(range[m].fst,range[m].snd,1,n,1);}
else{
write(query(range[m].fst,range[m].snd,1,n,1));
putchar('\n');
}
}
}
int main(){
solve();
return 0;
}