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LCA学习笔记

2022-08-16 10:03:34  阅读:127  来源: 互联网

标签:fa 祖先 LCA 笔记 学习 int lca 倍增


简介

LCA(Lowest Common Ancestor) 中文名是最近公共祖先。两个节点的最近公共祖先,就是这两个点的公共祖先里面,离根最远的那个。

LCA问题的求解有多种方法,如:倍增、Tarjan、树链剖分
、欧拉序列转化为 RMQ再求解,但我只会倍增。

倍增求LCA:

实现:

我们可以定一个 \(lca[x][k]\) 为表示为 \(x\) 的第 \(2^k\) 个祖先,显然 \(lca[x][0]\) 为 \(x\) 的父亲。

再想,\(x\) 的第 \(2^k\) 个祖先相当于 \(x\) 的第 \(2^{k-1}\) 个祖先的第 \(2^{k-1}\) 个祖先,所以就有 \(lca[x][k]=lca[lca[x][k-1]][k-1]\)。


这样预处理就完成了,让我们再想想查询。

首先,我们可以在预处理 lca 数组时顺带统计一下 d 数组,所代表的是每个节点的深度。

为了让两个点跳到它们的LCA时是同时跳到的,我们需要保证它们同时开跳时深度是相同的,这个实现不难,只要把深的那个跳上来就行,如何实现? 我们可以把两点的深度差进行二进制拆分,它的二进制的第 \(k\) 位是 \(1\) 的话,就跳到 \(lca[x][k]\)。

两点深度相同后,再让它们一起尽可能往上跳它们祖先不一样的,跳到最后不能跳了就是它们的LCA。

代码:

inline void init(int x,int fa){
	lca[x][0]=fa,d[x]=d[fa]+1;
	for(int i=1;i<LOGN;i++)
		lca[x][i]=lca[lca[x][i-1]][i-1];
	for(int i=0;i<g[x].size();i++)
		if(g[x][i]!=fa)init(g[x][i],x);
}
inline int LCA(int x,int y){
	if(d[x]<d[y])x^=y,y^=x,x^=y;
	int tnnd=d[x]-d[y];
	if(tnnd)
	for(int i=0;tnnd;i++,tnnd>>=1)
		if(tnnd&1)x=lca[x][i];
	if(x==y)return x;
	for(int i=LOGN-1;i>=0;i--)
		if(lca[x][i]!
		=lca[y][i])x=lca[x][i],y=lca[y][i];
	return lca[x][0];
}

标签:fa,祖先,LCA,笔记,学习,int,lca,倍增
来源: https://www.cnblogs.com/dz3284/p/16590565.html

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