Algorithm LCA(倍增演算法)

2021-06-23 05:00:25 字數 1910 閱讀 1990

基本思想:(參考:from lanshui_yang)

deep[i] 表示 i節點的深度, fa[i,j]表示 i 的 2^j (即2的j次方) 倍祖先,那麼fa[i , 0]即為節點i 的父親,然後就有乙個遞推式子:

fa[i,j]= fa [ fa [i,j-1] , j-1 ] 

可以這樣理解:

設tmp = fa [i, j - 1] ,tmp2 = fa [tmp, j - 1 ] ,即tmp 是i 的第2 ^ (j - 1) 倍祖先,tmp2 是tmp 的第2 ^ (j - 1) 倍祖先 , 所以tmp2 是i 的第 2 ^ (j - 1) + 2 ^ (j - 1) =  2^ j 倍祖先,注意:這裡的「倍」可不能理解為倍數的意思,而是距離節點

i有多遠的意思,節點i的第

2 ^ j 

倍祖先表示的節點u滿足

deep[ u ] - deep[ i ] = 2 ^ j

。這樣子乙個o(nlogn)的預處理求出每個節點的 2^k 的祖先  

然後對於每乙個詢問的點對a, b的最近公共祖先就是: 

先判斷是否 d[x]< d[y] ,如果是的話就交換一下(保證 x 的深度大於 y 的深度), 然後把 x 調到與 y 同深度, 同深度以後再把a, b 同時往上調,調到有乙個最小的 j 滿足fa [x,j] != fa [y,j] (x,y是在不斷更新的), 最後再把(x,y)往上調(x=p[x,0], y=p[y,0])  ,乙個乙個向上調直到x = y, 這時 x或y 就是他們的最近公共祖先。

ps:如果還是不明白,就手動模擬一棵節點數為9的樹(如下圖所示),很快就會理解的。還有我不得不感嘆一句 :二進位制真的很神奇!!

}}void bz() // 倍增祖先

}}void swap(int &x , int &y)

int lca(int u , int v)

}if(u == v) return u ;

for(i = m - 1 ; i >= 0 ; i --)

}u = fa[u][0] ;

return u ;

}void init()

}deep[root] = 1 ;

dfs(root) ;

bz() ;

int u , v ;

scanf("%d%d" , &u , &v) ;

printf("%d\n", lca(u , v)) ;

}int main()

return 0 ;

}

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