@description@
给定一个 n 个点的树(标号1~n),以结点 1 为根。每个结点有两个点权 ai 与 bi。
你可以从一个点出发跳到它的子树中的某个结点去(不能跳到自己)。
从 x 跳到 y 所花费的代价为 ax * by,跳跃的总代价为每次跳跃的代价之和。
对于每个结点,计算从它出发跳到某一叶子结点的最小代价和。
Input
第一行包含一个整数 n (2 ≤ n ≤ 10^5),表示树中的结点数量。
第二行包含 n 个整数 a1, a2, ..., an (-10^5≤ai≤10^5)。
第三行包含 n 个整数 b1, b2, ..., bn (-10^5≤bi≤10^5)。
接下来 n-1 行每行包含两个整数 ui 和 vi (1≤ui, vi≤n),描述了树中的一条边。
Output
输出 n 个空格分开的整数,第 i 个描述了从第 i 个结点跳到叶子结点的最小代价和。
Examples
Input
3
2 10 -1
7 -7 5
2 3
2 1
Output
10 50 0
Input
4
5 -10 5 7
-8 -80 -3 -10
2 1
2 4
1 3
Output
-300 100 0 0
@solution@
本题方法很多,可以转成 dfs 序然后写 cdq 分治,可以写平衡树在树上启发式合并维护凸包,也可以像我一开始一样转成 dfs 序分块维护凸包(它竟然没有 TLE。。。令我颇感意外)。
在这里介绍一个不那么传统的方法吧:我们使用李超树 + 线段树合并。
首先不难写出 dp 式 dp[x] = min(dp[c] + ax*bc),发现它是斜率优化的形式。
处理斜率优化问题,除了传统的方法将其看作凸包以外,其实还有李超线段树的方法。
我们记 bc 为斜率,dp[c] 为截距,ax 为横坐标,可以通过李超线段树找到最小值(可自行百度)。
类比于平衡树的启发式合并,我们可以直接用经典的线段树合并,在树上对李超线段树进行合并操作。
与平常的线段树合并不同的是,当两棵线段树的结点同时都含有直线标记,要将一个直线标记插入到另一棵线段树中。
复杂度感觉像是 O(nlogn)?每个直线标记最多在线段树中被下放 log 次,而线段树合并的复杂度 <= 一个一个将结点插入的复杂度。
但是感觉跑起来没有 O(nlogn) 那么快?不是很清楚是常数问题还是时间复杂度证错了。
@accepted code@
#include <cmath> #include <cstdio> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long ll; const int MAXN = 100000; const ll INF = (1LL<<60); struct line{ ll k, b; line(ll _k=0, ll _b=0) : k(_k), b(_b) {} ll get(ll x) {return k * x + b;} }; ll a[MAXN + 5], b[MAXN + 5], f[MAXN + 5]; struct segtree{ struct node{ line l; node *ch[2]; }pl[60*MAXN + 5], *ncnt, *NIL; segtree() { NIL = ncnt = pl; NIL->ch[0] = NIL->ch[1] = NIL; } node *newnode(line l) { node *p = (++ncnt); p->ch[0] = p->ch[1] = NIL, p->l = l; return p; } void insert(node *&rt, int l, int r, line ln) { if( rt == NIL ) { rt = newnode(ln); return ; } int m = (int)floor(1.0*(l + r)/2); if( rt->l.get(l) > ln.get(l) ) swap(rt->l, ln); if( rt->l.get(m) > ln.get(m) ) swap(rt->l, ln), insert(rt->ch[0], l, m, ln); else if( rt->l.get(r) > ln.get(r) ) insert(rt->ch[1], m + 1, r, ln); } ll query(node *rt, int l, int r, ll p) { if( rt == NIL ) return INF; if( l == r ) return rt->l.get(p); int m = (int)floor(1.0*(l + r)/2); if( p <= m ) return min(rt->l.get(p), query(rt->ch[0], l, m, p)); else return min(rt->l.get(p), query(rt->ch[1], m + 1, r, p)); } node *merge(node *rt1, node *rt2, int l, int r) { if( rt1 == NIL ) return rt2; if( rt2 == NIL ) return rt1; int m = (int)floor(1.0*(l + r)/2); rt1->ch[0] = merge(rt1->ch[0], rt2->ch[0], l, m); rt1->ch[1] = merge(rt1->ch[1], rt2->ch[1], m + 1, r); insert(rt1, l, r, rt2->l); return rt1; } }T; struct edge{ int to; edge *nxt; }edges[2*MAXN + 5], *adj[MAXN + 5], *ecnt = edges; void addedge(int u, int v) { edge *p = (++ecnt); p->to = v, p->nxt = adj[u], adj[u] = p; p = (++ecnt); p->to = u, p->nxt = adj[v], adj[v] = p; } segtree::node *rt[MAXN + 5]; void dfs(int x, int fa) { rt[x] = T.NIL; for(edge *p=adj[x];p;p=p->nxt) if( p->to != fa ) dfs(p->to, x), rt[x] = T.merge(rt[x], rt[p->to], -MAXN, MAXN); if( rt[x] == T.NIL ) f[x] = 0; else f[x] = T.query(rt[x], -MAXN, MAXN, a[x]); T.insert(rt[x], -MAXN, MAXN, line(b[x], f[x])); } int main() { int n; scanf("%d", &n); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lld", &a[i]); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lld", &b[i]); for(int i=1;i<n;i++) { int u, v; scanf("%d%d", &u, &v); addedge(u, v); } dfs(1, 0); for(int i=1;i<=n;i++) printf("%lld%c", f[i], i == n ? '\n' : ' '); }
@details@
现在只写了分块维护凸包与李超线段树合并两种方法。
有时间(咕咕咕)练一下另外两种吧。