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LCA转RMQ 解析

2013年03月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 956字 ⁄ 字号 评论关闭

九野的博客,转载请注明出处:http://blog.csdn.net/acmmmm/article/details/15490519

 

LCA:  最近公共祖先

则 LCA(2,3) = 2 ; LCA(3,4) = 5; LCA(1,2) = 5; LCA(1,5) = 5;

 

RMQ: 区间最值问题, 给定一组数,在O(logn) 的复杂度内回答区间的最值 (一般采用线段树 或 ST算法解决 ,这里采用ST算法解决,可以把复杂度降到O(1) )

ST算法:http://blog.csdn.net/acmmmm/article/details/15026475

LCA问题: 找到任意点的父节点(时常问题是给定树求任意点的最短路,对于任意点 u,v  答案为 ans = dis(u) + dis(v) - 2* dis( LCA(u,v) ) ,dis(u)表示u点与根节点的距离

 

对于无根树,在上述最短路问题中可直接转为有根树求解,不影响结果

 

LCA转RMQ:

对树从根节点开始 DFS

得到3个数组

int deep [N];    //第i个访问的结点的深度

int index[N];     //第i个访问的结点的编号

int first[N];        //第i个结点是第几个访问的

我们可以在DFS中加个时间戳(就是DFS的次数)time 来表示这是第几次访问

***在遍历完一个子节点要再扫一遍父节点 再遍历其子节点***
保证父节点始终穿插在子节点中

如父节点为a 子节点为b1 b2 b3 则遍历顺序是 a -> b1 -> a -> b2 -> a -> b3 -> a

(DFS过程顺便也可以求出dis数组)


对于任意节点 u v 和其公共祖先 c = LCA(u, v)

很显然红字可以得出结论 :

先遍历u 再遍历 c 再遍历 v

那么在deep数组中的位置关系就是 [ u c v ]

这样:c 的深度一定是区间中最小的

 问题就转化为:求区间最小值 -> 即 RMQ问题

用u v 求出deep中最小值,再用index数组得到最小值对应的点标

用first可以定位 区间范围,若求红字部分 LCA(a, b1) ,区间可以为 [a,b1] 也可以为[b1 a b2 a...]

所以只需用点第一次 出现位置 (first记录)即可。

 

 

注意:图可能不连通,即图为森林(众多的树)此时可以建一个虚根,把虚根和每个联通块之间连一条 权值为 inf 的边

(或指定1点为根,并查集把和1不在一个集合的联通块 建权值为inf 的边)

 

 

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