阿米巴是小强的好朋友。
阿米巴和小强在草原上捉蚂蚱。小强突然想,如果蚂蚱被他们捉灭绝了,那么吃蚂蚱的小鸟就会饿死,而捕食小鸟的猛禽也会跟着灭绝,从而引发一系列的生态灾难。
学过生物的阿米巴告诉小强,草原是一个极其稳定的生态系统。如果蚂蚱灭绝了,小鸟照样可以吃别的虫子,所以一个物种的灭绝并不一定会引发重大的灾难。
我们现在从专业一点的角度来看这个问题。我们用一种叫做食物网的有向图来描述生物之间的关系:
一个食物网有N个点,代表N种生物,如果生物x可以吃生物y,那么从y向x连一个有向边。
这个图没有环。
图中有一些点没有连出边,这些点代表的生物都是生产者,可以通过光合作用来生存; 而有连出边的点代表的都是消费者,它们必须通过吃其他生物来生存。
如果某个消费者的所有食物都灭绝了,它会跟着灭绝。
我们定义一个生物在食物网中的“灾难值”为,如果它突然灭绝,那么会跟着一起灭绝的生物的种数。
举个例子:在一个草场上,生物之间的关系是:
如果小强和阿米巴把草原上所有的羊都给吓死了,那么狼会因为没有食物而灭绝,而小强和阿米巴可以通过吃牛、牛可以通过吃草来生存下去。所以,羊的灾难值是1。但是,如果草突然灭绝,那么整个草原上的5种生物都无法幸免,所以,草的灾难值是4。
给定一个食物网,你要求出每个生物的灾难值。
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题解
支配点定义: 如果从点出发,到达点 的路上,存在点,使得如果点不能通过,则无法到达 ,则称为的支配点
题目就是求每个点所支配点的数量
每个点的支配点,为所有连向它点的LCA , 这个可以画图感性理解下
然后我们根据, 对点依次进行,然后将该点挂在点下,这该点所支配点的数量为其子树的节点数量
代码
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int maxd = 1e5+10;
int fa[maxd][16],degree[maxd],p[maxd],cnt,d[maxd];
int n,x,y,ans[maxd];
vector<int> G[maxd],food[maxd],son[maxd];
//G 原图,G1[i] 为i节点的猎物
void topsort()
{
queue<int> que;
for(int i=1;i<=n;i++)
if(!degree[i]) G[0].push_back(i),food[i].push_back(0),degree[i]++;
//同一图上存在两个入度为0的点,则会找不到lca
que.push(0);
while(!que.empty())
{
x = que.front();p[++cnt] = x;que.pop();
for(int i=0;i<G[x].size();i++)
{
int v =G[x][i];
--degree[v];
if(!degree[v])que.push(v);
}
}
}
int lca(int x,int y)
{
if(d[x] < d[y]) swap(x,y);
for(int i=15;i>=0;i--) if(d[fa[x][i]] >= d[y]) x = fa[x][i];
if(x==y) return x;
for(int i=15;i>=0;i--) if(fa[x][i] != fa[y][i]) x = fa[x][i],y = fa[y][i];
return fa[x][0];
}
int dfs(int x)
{
ans[x] =1;
for(int i=0;i<son[x].size();i++) ans[x] += dfs(son[x][i]);
return ans[x];
}
int main()
{
// freopen("a.in","r",stdin);
// freopen("k.out","w",stdout);
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;i++)
{
while(scanf("%d",&x)!=EOF&&x)
{
G[x].push_back(i);
food[i].push_back(x);
++degree[i];
}
}
topsort();
//printf("%d ",cnt);
for(int i=2;i<=cnt;i++)
{
x = p[i];y = food[x][0];
//printf("%d ",x);
for(int j=1;j< food[x].size();j++) y = lca(y,food[x][j]);
son[y].push_back(x); //点y是点x的支配点
d[x] = d[y]+1;
fa[x][0] = y;
for(int j=1;j<=15;j++) fa[x][j] = fa[fa[x][j-1]][j-1]; //倍增
}
dfs(0);
for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d\n",ans[i]-1);
return 0;
}