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题解

比赛之后有大佬说这题可以用圆的反演来做,学习了一下。

以两个大圆的切点为反演中心,任取一个反演半径,两个大圆会变成两条平行线。再考虑小圆的反演,由于相切的性质不变,小圆的反演圆就是一列夹在平行线中间的小圆。

示意图:

圆的反演

当然这样还是 $O(n)$ 的,但是看题目里的图就知道小圆会越来越小,小到一定程度以后直接不考虑就行了。

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long double ld;
const ld IR2=100;
const ld PI=3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816L;
struct Point {
ld x,y;
Point(ld _x=0,ld _y=0):x(_x),y(_y) {}
Point operator +(const Point &R) {
return Point(R.x+x,R.y+y);
}
Point operator -(const Point &R) {
return Point(R.x-x,R.y-y);
}
ld operator *(const Point &R) {
return R.x*x+R.y*y;
}
Point operator *(const ld &R) {
return Point(x*R,y*R);
}
void print() {
double o1=x,o2=y;
cout<<o1<<" "<<o2<<"\n";
}
};

#define sqr(x) ((x)*(x))
ld inv_circle(Point O,Point C,ld r)
{
return IR2*r/(sqr(O-C)-sqr(r));
}

int main()
{
int T;
scanf("%d",&T);
Point O(0,0);
while (T--) {
double t1,t2;
scanf("%lf%lf",&t1,&t2);
if (t1>t2) swap(t1,t2);
ld r=t1,R=t2;
int n;
scanf("%d",&n);
Point P(0.5*IR2/R,0);
Point Q(0.5*IR2/r,0);
ld L=Q.x-P.x;
Point o((P+Q)*0.5);
ld ans=0;
if (n%2==0) {
Point C(o.x,o.y+(n/2)*L);
ld rr=inv_circle(O,C,L*0.5);
ans+=PI*rr*rr;
}
for (int i=1;i+i-1<=n;i++) {
Point C(o.x,o.y+(i-1)*L);
ld rr=inv_circle(O,C,L*0.5);
ld area=PI*rr*rr;
if (area<1e-12) break;
ans+=area;
if (i>1) ans+=area;
}
double out=ans;
printf("%.5f\n",out);
}
return 0;
}

尾巴

大佬不愿意透露id,鸣谢csust?

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题意

定义函数 $f(n,k)$,当 $n$ 在 $k$ 进制表示为回文数时,$f(n,k)=k$;否则 $f(n,k)=1$ 。求 $\sum_{i=L}^{R}\sum_{j=l}^{r}f(i,j)$ 。($1 \leq T \leq 10^5, 1 \leq L \leq R \leq 10^9, 2 \leq l \leq r \leq 36$)

题解

可以发现 $l,r$ 的范围很小,直接枚举 $j$ 代表 $j$ 进制,对于 $i$ 用数位dp统计即可。

比赛的时候竟然没做这一题。。。蠢死了 ┭┮﹏┭┮

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;
const int B=40;
int dig[B],tmp[B];
ll dp[B][B][B];
int base;

ll dfs(int pos,int start,bool limit)
{
if (pos<0) return 1;
if (!limit&&dp[base][pos][start]!=-1) {
return dp[base][pos][start];
}
int last=limit?dig[pos]:base-1;
ll res=0;
for (int i=0;i<=last;i++) {
tmp[pos]=i;
if (pos==start&&i==0) {
res+=dfs(pos-1,start-1,limit&&(i==last));
} else if (pos<(start+1)/2) {
if (i==tmp[start-pos]) {
res+=dfs(pos-1,start,limit&&(i==last));
}
} else {
res+=dfs(pos-1,start,limit&&(i==last));
}
}
if (!limit) dp[base][pos][start]=res;
return res;
}

ll calc(int x)
{
int len=0;
while (x) {
dig[len++]=x%base;
x/=base;
}
return dfs(len-1,len-1,1);
}

int main()
{
memset(dp,-1,sizeof(dp));
int T,cas=0;
scanf("%d",&T);
while (T--) {
int L,R,l,r;
scanf("%d%d%d%d",&L,&R,&l,&r);
ll ans=0;
for (base=l;base<=r;base++) {
ll cnt=calc(R)-calc(L-1);
ans+=cnt*base+(R-L+1-cnt);
}
printf("Case #%d: %lld\n",++cas,ans);
}
return 0;
}
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Tips

仅含题解,代码详见github喜欢的话点个star

1001. Army Formations

感觉题意有点绕。。。其实就是每个节点一开始就有整个子树的序列,那么这个序列一定是先输入小的再输入大的才能最优。

不过这个事情也不是两个有序表合并这么简单,因为对于两个序列,只有把某个序列的数一个一个地插入到另一个才能算出答案。这时候就要用到启发式合并,什么是启发式的策略,通俗来讲就是人脑比较倾向于选择的策略。比如在这里就是把短的序列一个一个插到长的里面,比赛的写的线段树合并结果写了一大坨还没调出来,太蠢了😂。。。然后照着题解写了一个树状数组。。。

代码见附录,dfs用来得到轻重儿子,solve就是插入和合并,要递归重儿子时直接把轻儿子的全部删掉就行了。

1002. Battlestation Operational

求 $f(n)=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{i} \left\lceil \frac{i}{j} \right\rceil \left[ (i, j) = 1\right]$ 。

比赛的时候算是瞎猜了一下。。。其实这题反演的理论性还是很好的。

以下 $n,i,j,k,d$ 均为正整数,且用 $(i,j)$ 表示 $i$ 和 $j$ 的最大公约数

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题意

#1553 : 区间统计 中文题。

题解

首先预处理所有幂次的结果,$O(NK)$;还有IO时间一定要注意。以下均不讨论。

一看题,无修改区间询问,莫队走起。但是用map复杂度太高了,没算错的话应该是 $O(n^{1.5}logn+m\sqrt{n})$ 。

考虑到A[]的范围不大,可以对A[]计数,不过没什么卵用。但是对A[]计数以后可以发现,我们不仅可以对值计数还可以对次数计数,也就是说has[i]表示有多少数在当前询问中的出现次数等于 i 。

到这里还是比较容易的,但是如果直接扫has[]复杂度并没有降低 $O(n^{1.5}+mn)$ 。。。

仍然是考虑分治思想,一次询问最多是整个区间,整个区间中出现次数大于 $\sqrt{n}$ 的数不会超过 $\sqrt{n}$ 个,还可以进行另外的预处理,我就直接multiset暴力了。。。复杂度大概是 $O(n^{1.5}+m\sqrt{n}+(n+m)log{\sqrt{n}})$ 。。。(已经不会算了 _(:△」∠)_ )

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;
const int MO=1000000007;
const int N=100010;
const int M=100010;
int len;
int po[N][105];
int cnt[N],has[N];
int a[N],anss[M];
multiset<int> ss;

namespace fastIO {
#define BUF_SIZE 100000
//fread -> read
bool IOerror = 0;
inline char nc() {
static char buf[BUF_SIZE], *p1 = buf + BUF_SIZE, *pend = buf + BUF_SIZE;
if(p1 == pend) {
p1 = buf;
pend = buf + fread(buf, 1, BUF_SIZE, stdin);
if(pend == p1) {
IOerror = 1;
return -1;
}
}
return *p1++;
}
inline bool blank(char ch) {
return ch == ' ' || ch == '\n' || ch == '\r' || ch == '\t';
}
inline void read(int &x) {
char ch;
while(blank(ch = nc()));
if(IOerror)
return;
for(x = ch - '0'; (ch = nc()) >= '0' && ch <= '9'; x = x * 10 + ch - '0');
}
#undef BUF_SIZE
};

struct Query {
int L, R, k, ID, block;
Query() {}
Query(int l, int r, int k, int ID):L(l), R(r), k(k), ID(ID) {
block = l / len;
}
bool operator < (const Query &rhs) const {
if(block == rhs.block) return R < rhs.R;
return block < rhs.block;
}
} queries[M];

inline void insert(int n)
{
--has[cnt[n]];
if (cnt[n]>len) {
ss.erase(ss.find(cnt[n]));
}
++cnt[n];
++has[cnt[n]];
if (cnt[n]>len) {
ss.insert(cnt[n]);
}
}

inline void erase(int n)
{
--has[cnt[n]];
if (cnt[n]>len) {
ss.erase(ss.find(cnt[n]));
}
--cnt[n];
++has[cnt[n]];
if (cnt[n]>len) {
ss.insert(cnt[n]);
}
}

int main()
{
int T;
fastIO::read(T);
for (int i=1;i<=100000;i++) {
po[i][0]=1;
for (int j=1;j<=100;j++) {
po[i][j]=1LL*po[i][j-1]*i%MO;
}
}
while (T--) {
int n, m;
fastIO::read(n);
fastIO::read(m);
len = sqrt(n);
for(int i = 1; i <= n; i++) {
fastIO::read(a[i]);
}
for(int i = 1; i <= m; i++) {
int l,r,k;
fastIO::read(l);
fastIO::read(r);
fastIO::read(k);
queries[i] = Query(l, r, k, i);
}
sort(queries + 1, queries + m + 1);
int L = 1, R = 1;
memset(cnt,0,sizeof(cnt));
memset(has,0,sizeof(has));
cnt[a[1]]=1;
has[1]=1;
ss.clear();
for(int i = 1; i <= m; i++) {
Query &qi = queries[i];
while(R < qi.R) insert(a[++R]);
while(L > qi.L) insert(a[--L]);
while(R > qi.R) erase(a[R--]);
while(L < qi.L) erase(a[L++]);
ll ans = 0;
for (int j=1;j<=len;j++) {
ans+=1LL*has[j]*po[j][qi.k]%MO;
ans%=MO;
}
for (int x:ss) {
ans+=po[x][qi.k];
ans%=MO;
}
anss[qi.ID]=ans;
}
for(int i = 1; i <= m; i++) {
printf("%d\n",anss[i]);
}
}
return 0;
}
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题意

有一个长度为 $n$ 的整数序列 ${a_n}$,对其做 $m$ 次前缀异或和,求最终的序列。

题解

对这个过程手动模拟几行,注意不要消去,可以发现第 $m$ 次第 $i$ 个数的结果包含了 $C_{m-1+i-j}^{i-j}$ 次第 $j$ 个数($j\le i$) 。

首先我们需要判断它的奇偶性。奇偶性相当于2进制的结果,2为质数,可以使用Lucas定理。2进制的每一位只有四种情况,其中 $C_{0}^{1}=0,C_{0}^{0}=C_{1}^{0}=C_{1}^{1}=1$ 。

将 $m-1$ 和 $i-j$ 的每一位展开,在第 $k$ 位上,如果 $m-1$ 和 $i-j$ 都是 1,那么结果就是 0 。

从小到大枚举 $k$ ,表示 $i-j$ 的第 $k$ 位为 1,若 $m-1$ 的第 $k$ 位不为 1,那么直接更新a序列本身。也就是说,每次只用满足 $i-j=2^{k}$ 的 $a[j]$ 更新 $a[i]$,然而此时的 $a[j]$ 已经被 $k$ 取 $0\dots k-1$ 更新过了,所以相当于考虑了 $i-j$ 在 $0\dots k$ 位的所有情况。

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=2e5+5;
int a[N];

int main()
{
int T,n,m;
scanf("%d",&T);
while (T--) {
scanf("%d%d",&n,&m);
for (int i=1;i<=n;i++) {
scanf("%d",a+i);
}
int k=1;m--;
while (k<n) {
if ((m&1)==0) {
for (int i=n;i>k;i--) {
a[i]^=a[i-k];
}
}
m>>=1;k<<=1;
}
for (int i=1;i<=n;i++) {
printf("%d%c",a[i]," \n"[i==n]);
}
}
return 0;
}
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题意

给出一棵树,要求支持:

  1. 询问从u到v整条路径有几段边权(相同边权连成一段);
  2. 修改从u到v整条路径的边权。

题解

首先考虑在序列上的问题,可以用线段树维护颜色段数以及左右端的颜色。
对于树上的问题,用树链剖分变成序列上的问题即可。

但是写起来并不是那么好写的。。。泄露出来的标程写了 6KB 还特别恶心。。。
还好我搜到了一份非常漂亮的代码,同时建议做树链剖分时把线段树整体作为一个结构体~

回答询问时还要注意因为两条链都是由浅到深的,拼起来必须有一个要反过来。

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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=4e4+5;
struct Edge {
int go,next;
} eg[N<<1];
int last[N],tot,e[N][3];
int num[N],son[N],dep[N],fa[N],pos;
int top[N],p[N],fp[N];
int col[N];

void init()
{
tot=0;pos=0;
memset(last,-1,sizeof(last));
memset(son,-1,sizeof(son));
}

void addedge(int x,int y)
{
eg[tot]={y,last[x]};
last[x]=tot++;
}

void dfs(int u,int pre,int d)
{
dep[u]=d;
fa[u]=pre;
num[u]=1;
for (int i=last[u];i!=-1;i=eg[i].next) {
int &v=eg[i].go;
if (v!=pre) {
dfs(v,u,d+1);
num[u]+=num[v];
if (son[u]==-1||num[v]>num[son[u]]) {
son[u]=v;
}
}
}
}

void getpos(int u,int sp)
{
top[u]=sp;
p[u]=++pos;
fp[p[u]]=u;
if (son[u]==-1) return;
getpos(son[u],sp);
for (int i=last[u];i!=-1;i=eg[i].next) {
int &v=eg[i].go;
if (v!=son[u]&&v!=fa[u]) {
getpos(v,v);
}
}
}

struct SegTree {
struct Node {
int lc,rc,cnt;
Node(int a=-1,int b=0,int c=0):lc(a),rc(b),cnt(c) {}
Node operator +(const Node &R) const {
if (!cnt) return R;
if (!R.cnt) return *this;
return {lc,R.rc,cnt+R.cnt-(rc==R.lc)};
}
Node rev() {
return {rc,lc,cnt};
}
void print() {
printf("%d %d %d\n",lc,rc,cnt);
}
} tr[N<<2];
int flag[N<<2];
#define lson rt<<1,l,m
#define rson rt<<1|1,m+1,r
void push_up(int rt)
{
tr[rt]=tr[rt<<1]+tr[rt<<1|1];
}
void push_down(int rt)
{
if (flag[rt]!=-1) {
flag[rt<<1]=flag[rt<<1|1]=flag[rt];
tr[rt<<1]=tr[rt<<1|1]={flag[rt],flag[rt],1};
flag[rt]=-1;
}
}
void build(int rt,int l,int r)
{
flag[rt]=-1;
if (l==r) {
tr[rt]={col[l],col[l],1};
return;
}
int m=(l+r)>>1;
build(lson);
build(rson);
push_up(rt);
}
void update(int rt,int l,int r,int L,int R,int col)
{
if (L<=l&&r<=R) {
tr[rt]={col,col,1};
flag[rt]=col;
return;
}
push_down(rt);
int m=(l+r)>>1;
if (L<=m) update(lson,L,R,col);
if (m<R) update(rson,L,R,col);
push_up(rt);
}
Node getsum(int rt,int l,int r,int L,int R)
{
if (L<=l&&r<=R) {
return tr[rt];
}
push_down(rt);
int m=(l+r)>>1;
Node res;
if (L<=m) res=res+getsum(lson,L,R);
if (m<R) res=res+getsum(rson,L,R);
return res;
}
void change(int x,int y,int col)
{
int tx=top[x],ty=top[y];
while (tx!=ty) {
if (dep[tx]<dep[ty]) {
swap(tx,ty);
swap(x,y);
}
update(1,1,pos,p[tx],p[x],col);
x=fa[tx];
tx=top[x];
}
if (x==y) return;
if (dep[x]>dep[y]) {
swap(x,y);
}
update(1,1,pos,p[son[x]],p[y],col);
}
int query(int x,int y)
{
int tx=top[x],ty=top[y];
Node X,Y;
while (tx!=ty) {
if (dep[tx]<dep[ty]) {
Y=getsum(1,1,pos,p[ty],p[y])+Y;
y=fa[ty];
ty=top[y];
} else {
X=getsum(1,1,pos,p[tx],p[x])+X;
x=fa[tx];
tx=top[x];
}
}
Node ans;
if (x==y) {
ans=X.rev()+Y;
} else {
if (dep[x]>dep[y]) {
ans=Y.rev()+getsum(1,1,pos,p[son[y]],p[x])+X;
} else {
ans=X.rev()+getsum(1,1,pos,p[son[x]],p[y])+Y;
}
}
return ans.cnt;
}
#undef lson
#undef rson
} mytree;

int main()
{
int n,m;
while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF) {
init();
for (int i=1;i<n;i++) {
scanf("%d%d%d",&e[i][0],&e[i][1],&e[i][2]);
addedge(e[i][0],e[i][1]);
addedge(e[i][1],e[i][0]);
}
dfs(1,0,0);
getpos(1,1);
for (int i=1;i<n;i++) {
if (dep[e[i][0]]<dep[e[i][1]]) {
swap(e[i][0],e[i][1]);
}
col[p[e[i][0]]]=e[i][2];
}
mytree.build(1,1,pos);
while (m--) {
char op[9];
int u,v,w;
scanf("%s%d%d",op,&u,&v);
if (op[0]=='C') {
scanf("%d",&w);
mytree.change(u,v,w);
} else {
printf("%d\n",mytree.query(u,v));
}
}
}
return 0;
}
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题意

输出[1…n]的质数个数 (1 <= n <= 1e11) 。时间限制6s,空间限制64M 。

题解

很显然,要用线性筛的话时间和空间都不够。

有一种Meissel–Lehmer算法可以解决该问题,不过本文要介绍的是一种dp解法。

定义$SR(n,p)$为,$2…n$被小于等于$p$的质数筛后剩下的数的个数;也就是说,在n的范围内,是质数,或者是只由大于$p$的质数相乘得到的数的个数。
记小于等于$n$的质数个数为$\pi(n)$,那么显然有$SR(n,n)=\pi(n)$ 。

对$SR(n,p)$分两类讨论:

  • 当$p$不是质数或者$n<p^2$时,有$SR(n,p)=SR(n,p-1)$;
  • 当$p$是质数且$n\ge p^2$时,$SR(n,p)$ 也可由 $SR(n,p-1)$ 推得:$$SR(n,p)= SR(n,p−1)− SR(\frac{n}{p}, p−1)+ SR(p−1,p−1)$$ 表示要从 $2…p-1$ 筛后剩下的数中去掉那些质因子均大于等于 $p$ 且含 $p$ 的数,因为若有小于 $p$ 的质因子则该数已经被筛去了,同理,该数除以p也一定不会被 $2…p-1$ 筛去,所以减去 $SR(\frac{n}{p}, p−1)$,与此同时 $2…p-1$ 的质数也被减掉了,所以加上 $SR(p-1,p-1)$ 。

当然因为空间限制肯定不能直接这样dp,考虑到整个过程中只用到了 $p$ 和 $\frac{n}{p}$,我们直接分为两段dp, 用H[k]表示 $k\le \sqrt{n}$ 时 $SR(\frac{n}{k},p)$ 的值,用L[k]表示 $k \le \sqrt{n}$ 时 $SR(k,p)$ 的值。

先放出代码,原作者*adkroxx*:

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1003. Kanade’s sum

1005. RXD and dividing

1006. RXD and functions

易得,$g_m(x)=f(x-\sum a_i)$ 。

记 $S=\sum a_i $,代入:

$$\large \begin{equation}\begin{split}
g_m(x)&=\sum_{i=0}^{n}c_i(x-S)^i \\
&=\sum_{i=0}^{n}c_i\sum_{j=0}^{i}C_{i}^{j}x^j(-S)^{i-j} \\
&=x^0\sum_{j=0}^{n}c_jC_{j}^{0}(-S)^{j-0}+\cdots+x^n\sum_{j=0}^{n}c_jC_{j}^{n}(-S)^{j-n} \\
&=\sum_{i=0}^{n}x^i\sum_{j=0}^{n}c_jC_{j}^{i}(-S)^{j-i} \\
&=\sum_{i=0}^{n}x^i\sum_{j=i}^{n}c_j\cfrac{j!}{i!\cdot (j-i)!}(-S)^{j-i}
\end{split}\end{equation}$$
$\large \therefore b_i=\cfrac{1}{i!}\sum_{j=i}^{n}j!c_j\cdot \cfrac{(-S)^{j-i}}{(j-i)!}$
记$\large A_i=i!c_i,B_i=i!b_i,d_i=A_{n-i},e_i=\cfrac{(-S)^{i}}{i!},(1\le i\le n)$
$\large B_i=\sum_{k=i}^{n}A_k\cdot e_{k-i}=\sum_{k=0}^{n-i}d_{n-i-k}e_{k}$

考虑多项式乘法:
$A(x) = \sum_{i=0}^{n}a_ix^{i}$
$B(x) = \sum_{i=0}^{n}b_ix^{i}$
$C(x) = A(x)B(x) = \sum_{i=0}^{2n}c_ix^{i}$
$c_j = \sum_{i=0}^{j}a_ib_{j-i}$,

所以$B_i$即为多项式$D(x)E(x)$第$n-i$项的系数。

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1001. Is Derek lying?

两个人的分数差、分数和,分别满足一个不等式。

1003. Maximum Sequence

贪心,题解里讲得很好。

1004. Puzzle

见题解。

1006. Funny Function

碰到这种看起来像找规律的题,先打一个表。
给一个打表程序吧。。。

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1001. Add More Zero

1002. Balala Power!

每个字符对答案的贡献都可以看作一个26进制的数字,直接按26进制的从高到低位比较大小。由排序不等式,显然贡献越大的对应的数字越大时答案最大。

注意点:一个字符一旦做过最高位(位数大于1)就不能被赋值为0。

1003. Colorful Tree

单独考虑每一种颜色,答案就是对于每种颜色,至少经过一次这种颜色的路径条数之和。反过来思考只需要求有多少条路径没有经过这种颜色即可。

记$u$的颜色为col[u]。对于$v$,若在子树$v$中取$x$,在子树$v$外取$y$,则这些路径一定会经过col[v]。那么有两个推论:

  • 不经过col[v]的路径的两端$x,y$一定同在子树$v$;
  • 对于$v$的祖先$u$,若col[v]==col[u],则在$u$上计算时整棵子树$v$都要被排除。
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