圓方樹 useful things

blueparrot發表於2023-11-08

圓方樹,是解決仙人掌問題的實用方法,假設最初圖都是圓點,對於每個環新建一個方點並連線這個環上所有圓點,能很好規避同一個點可能屬於很多個環的情況,並且發現build完之後是一棵樹

廣義圓方樹,能夠不侷限於去解決仙人掌問題,能上升到無向圖層面,很好解決圖上路徑類,等等問題

那麼如何建立圓方樹?有點類似 \(v-dcc\) ,建立方點,連線當前點雙聯通分量的所有點,實現透過tarjan演算法

但注意 \(v-dcc\) 把整個點雙聯通分量都縮成一個點了,圓方樹還保持著圓點,也就是說圓方樹點數是 \(n+k\) ,其中 \(k\) 標號是點雙個數

具體實現不詳講,但存在值得注意的細節:

\(now\) 為當前 \(dfs\) 到的節點, \(y\) 為其搜尋樹上的一個兒子。注意, \(now\)\(y\) 在棧中不一定相鄰。也就是說,下面兩種寫法:

  1. 彈出棧頂直到彈出 \(now\) 為止;最後再壓入 \(now\)
  2. 彈出棧頂直到彈出 \(y\) 為止,最後再將虛點向 \(now\) 連邊
    前者錯誤,後者正確。

程式碼:

void tarjan(int x){
	++nown;
	dfn[x]=low[x]=++num;
	st.push(x),w[x]=-1; 
	for(int i=head[x];i;i=edge[i].Next){
		int to=edge[i].to;
		if(!dfn[to]){
			tarjan(to);
			low[x]=min(low[x],low[to]);
			if(low[to]>=dfn[x]){
			    addedge2(++diannum,x),addedge2(x,diannum);
				++w[diannum];
				while(1){
					addedge2(diannum,st.top()),addedge2(st.top(),diannum);
					++w[diannum];
					if(st.top()==to){
						st.pop();
						break;
					}
					st.pop();
				}
			}
		}
		else low[x]=min(low[x],dfn[to]);				
	}
}

\(v-dcc\) 和圓方樹運用區別何在?後者對於點雙內部的處理能夠非常方便,而前者似乎處理整個點雙對答案的貢獻(不考慮單點)會十分好搞

圓方樹的性質:

  1. 是樹

  2. 每條邊都是方點和圓點連線邊

  3. 每個方點對應一個點雙聯通分量

  4. 方點的度數是點雙聯通分量的大小

  5. 圓點是割點才有超過1個兒子,否則只連線一個方點兒子

  6. 圓方樹上兩個點的路徑經過的圓點是圖上兩點之間的必經點

還有一些點雙的小性質:對於一個點雙的兩點,它們之間簡單路徑的並集等於這個點雙集合

圓方樹能夠很好地將無向圖上問題轉化為樹上問題,進行統計類的時候可能割點會被統計多次,所有一般把方點賦為-1,然後就很好做了,等等就不細說了

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