Дерево отрезков, RSQ, RMQ

9 задач
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.

Далекая страна содержит \(n\) городов, соединенных \(n - 1\) дорогами, при этом из любого города можно добраться до любого другого по дорогам страны.

Известно, что каждый город относится ровно к одной провинции. Город \(v\) относится к провинции \(t_v\). Обратите внимание, что конкретная провинция может являться любым подмножеством городов, и возможно из одного города провинции нельзя добраться до другого этой же провинции, проходя только через города этой провинции. Столицей является город номер \(1\).

Банда разбойников собирается грабить караваны, которые будут идти через города страны. У каждого города есть коэффициент того, насколько удобно в нем грабить. В городе \(v\) он равен \(c_v\).

Вам приходят запросы двух типов:

  1. Изменить провинцию, к которой относится город \(v\), на \(t_{new}\)

  2. В \(k\) городах с номерами \(a_1, a_2, \ldots, a_k\) появляется по одному каравану, которые идут в столицу (город с номером 1) по кратчайшему пути. Разбойники выбирают один город, который находится в провинции \(t\), после чего грабят все караваны, которые пройдут через этот город. Если разбойники ограбят караваны в городе с номером \(v\), то они получат \(c_v \cdot num_v\), где \(c_v\) — коэффициент города \(v\), а \(num_v\) это количество караванов, проходящих через этот город.

Определите максимальный ущерб, равный количеству награбленного разбойниками, для каждого запроса второго типа. Если в провинции, указанной в запросе, нет ни одного города, то ответ на этот запрос равен \(0\).

Формат входных данных
В первой строке даны два целых числа \(n\) и \(q\) (\(2 \le n \le 200\,000, 1 \le q \le 200\,000\)) — количество городов и количество запросов.

Во второй строке дано \(n - 1\) целое число \(p_2, p_3, \ldots, p_n\) (\(1 \le p_i < i\)), где число \(p_i\) означает, что существует дорога между городами \(i\) и \(p_i\).

В третьей строке дано \(n\) целых чисел \(t_1, t_2, \ldots, t_n\) (\(1 \le t_i \le n\)) — номера провинций у городов.

В четвертой строке дано \(n\) целых чисел \(c_1, c_2, \ldots, c_n\) (\(1 \le c_i \le 10^9\)) — коэффициенты успешности грабежа.

Далее идет \(q\) строк описаний запросов. В начале каждой строки дано одно целое число \(x_i\) (\(1 \le x_i \le 2\)) — тип запроса.

  1. Если \(x_i = 1\), то далее идет два целых числа \(v\) и \(t_{new}\) (\(1 \le v, t_{new} \le n\)) — номер города, у которого меняется провинция, и номер его новой провинции.

  2. Если \(x_i = 2\), то далее идут целые числа \(t\) и \(k\), и \(k\) целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_k\) (\(1 \le t, k, a_i \le n\)) — номер провинции, в городе которой можно грабить; количество городов, из которых выходят караваны; и номера городов, из которых входят караваны. Гарантируется, что в одном запросе все \(a_i\) различны. Также гарантируется, что сумма \(k\) по всем запросам второго типа не превышает \(200\,000\).

Формат выходных данных
На каждый запрос второго типа выведите одно число — максимальное число, которое разбойники смогут получить. Если в провинции, указанной в запросе, нет ни одного города, то ответ на этот запрос равен \(0\).


Примечание
В первом запросе караваны идут из городов с номерами \(3\) и \(4\) и нужно ограбить их в городе из третьей провинции. Это те же самые города с номерами \(3\) и \(4\), через каждый из которых пройдет по одному каравану. Поэтому разбойники ограбят караваны в третьем городе и получат \(c_3 \cdot 1 = 10 \cdot 1 = 10\).

Во втором запросе караваны также идут из городов с номерами \(3\) и \(4\), но теперь нужно ограбить их в городе из первой провинции. В первой провинции находятся города \(1\) и \(2\), через каждый из которых пройдет два каравана. Среди них разбойники выбирают город \(2\), потому что \(c_2 > c_1\) и ответ на этот запрос равен \(c_2 \cdot 2 = 3 \cdot 2 = 6\).

В третьем провинция для города \(3\) изменяется на \(1\).

В четвертом запросе караваны снова идут из городов с номерами \(3\) и \(4\), и нужно ограбить караваны в городе из первой провинции. То есть разбойники могут ограбить караваны в одном из городов с номерами \(1, 2\) или \(3\). Через города с номерами \(1\) и \(2\) пройдет два каравана, а через город \(3\) только один. Разбойникам выгодно ограбить караваны в городе \(3\) и получить \(c_3 \cdot 1 = 10 \cdot 1 = 10\).

В компьютерной игре есть n башен, высота i-й башни равна ai метров. Определим расстояние между двумя башнями с индексами i и j как |i−j|. Разрешается прыгнуть с i-й башни на j-ю башню тогда и только тогда, когда не существует такого индекса 1 <= k <= n, такого, что расстояние от i-й до j-й башни не меньше расстояния от i-й башни до k-й башни, и k-я башня имеет большую высоту, чем j-я. Башня j достижима из башни i если существует последовательность корректных прыжков, которая начинается в i-й башне и заканчивается в j-й.
 

Вам даны q запросов вида (u,v,l,r). Для каждого запроса посчитайте количество индексов l <= k <= r, таких, что k-я башня достижима из u-й башни и из v-й башни. Обратите внимание, что во многих подзадачах выполняется ограничение u=vl=1r=n, то есть ответом на запрос будет общее число башен, достижимых из u .

 

Входные данные
Первая строка входных данных содержит одно целое число n (1 <= <= 500000) - количество башен.
Вторая строка входных данных содержит n чисел a1, a2, ..., an (1 <= a<= 109) - высоты башен.

Третья строка входных данных содержит одно целое число q (1 <= q  <= 500000) - количество запросов.

Следующие q строк описывают запросы. i-я из них описывает i-й запрос и содержит четыре целых числа uiviliri (1<= ui, vi <= n, 1 <= li <= ri <= n) - индексы вершин запроса и границы отрезка запроса.

 

Выходные данные

Выведите n чисел, i-е из которых должно быть равным ответу на i-й запрос.

 

Примечание

В первых двух примерах запросы спрашивают количество достижимых из каждой башни башен.

В первом примере с 1-й башни можно прыгнуть на башни 1 и 5. Любая другая башня имеет меньшую высоту, чем башня 1, поэтому туда нельзя прыгнуть (в качестве k можно выбрать 1). Множество достижимых из 1-й башни также состоит из башен 1 и 5. Со второй башни можно прыгнуть на башни 1, 2, и 5, они же являются множеством достижимых. С третьей башни можно прыгнуть на башни 2, 3, 5. Однако, башня 1 также является достижимой, поскольку можно сделать два прыжка: 3→2→1. Таким образом, получается 4 достижимые башни. С 4-й башни можно прыгнуть на башни 4 и 5, они же являются единственными достижимыми. Из 5-й башни достижима только она сама.

Во втором примере из 1-й и из 2-й башни достижимы башни 1,2,3,4,5. Из 3-й башни достижимы башни 3,4,5. Из 4-й и 5-й башни достижимы башни 4,5. Из 6-й башни достижимы башни 4,5,6. Из 7-й башни достижимы башни 4,5,6,7.

Рассмотрим третий пример:

  • В первом запросе множество индексов башен k на отрезке [l,r], достижимых из u и из v — {3,6}.
  • Во втором запросе множество индексов башен k на отрезке [l,r], достижимых из u и из v — {6}.
  • В третьем запросе множество индексов башен k на отрезке [l,r], достижимых из u и из v — {3}.
  • В четвёртом запросе множество индексов башен k на отрезке [l,r], достижимых из u и из v пусто.
  • В пятом запросе множество индексов башен k на отрезке [l,r], достижимых из u и из v — {6}.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1
5
7 6 3 4 10
5
1 1 1 5
2 2 1 5
3 3 1 5
4 4 1 5
5 5 1 5
2
3
4
2
1
2
7
1 1 1 2 2 1 1
7
1 1 1 7
2 2 1 7
3 3 1 7
4 4 1 7
5 5 1 7
6 6 1 7
7 7 1 7
5
5
3
2
2
3
4
3
7
6 8 9 3 5 10 1
5
1 3 2 7
4 5 1 6
1 4 2 4
4 7 1 3
1 5 3 6
2
1
1
0
1
Фермер Джон получили груз из N больших стогов сена (1≤N≤100,000), и разметил их в различных положениях вдоль дороги, ведущей к амбару. К несчастью, он полностью забыл, что корова Беси пасётся вдоль дороги и может попасть в ловушку между стогами сена.
Каждый стог j имеет размер Sj и позицию Pj определяющую его положение вдоль дороги. Беси может двигаться вдоль дороги вплоть до позиции стога, но не может пересечь эту позицию. Исключение – если она прошла в этом направлении D единиц расстояния, тогда она набрала достаточно скорости, чтобы протаранить стог любого размера строго меньше чем D. Конечно после этого она может продолжить движение и таранить другие стога.
 
Беси может выйти на свободу если она в конце концов протаранит протаранит самый левый или самый правый стог. Вычислите общий размер участка дороги, состоящий из возможных точек старта Беси, из которых она не сможет выбраться.
 
ФОРМАТ ВООДА:
Первая строка ввода содержит N. Каждая из последующих N строк описывает стог, и содержит два целых числа определяющих размер и позицию в диапазоне 1…109. Все позиции различны.
ФОРМАТ ВЫВОДА:
Выведите одно целое число – размер области дороги, откуда Беси не сможет выбраться.
 
Ввод Вывод
5
8 1
1 4
8 8
7 15
4 20
14


 
Фермер Джон обнаружил, что разные типы коров любят разные типы травы. Однако он должен правильно их высаживать, чтобы не навредить.
Ферма Джона состоит из NN (1≤N≤200,000), полей, и MM пар полей соединены двунаправленными дорожками (1≤M≤200,000). Используя эти дорожки, можно пройти от любого поля к любому другому полю. Каждая дорожка имеет целочисленную длину в интервале 1…1,000,000. Любая пара полей соединена не более чем одной прямой дорожкой.
 
В каждом поле ФД изначально посадил один из KK типов травы (1≤K≤N). Через некоторое время, однако, он может решить изменить тип травы на некоторых из полей. Он называет это операцией "обновления".
 
После каждого обновления, ФД хочет знать длину кратчайшего пути между двумя полями, имеющими различные типы травы. То есть, среди всех пар полей, имеющих различные типы травы, он хочет узнать, какие два поля ближайшие друг к другу. Гарантируется, что всегда имеется как минимум одна пара полей с различными типами травы.
 
В 30 процентах тестов каждое поле непосредственно соединено не более чем с 10 дорожками.
 
ФОРМАТ ВВОДА:
 
Первая строка ввода содержит четыре целых числа N, M, K, Q, где Q - количество операций обновления (1≤Q≤200,000). Следующие M строк описывают дорожки. Каждая строка содержит три целых числа A, B, L, указывающих, что есть дорожка между полями A, B и её длина L. (A, B - целые числа в интервале 1…N). Следующая строка указывает начальный тип травы для каждого поля (N целых чисел в интервале 1…K). Затем идут Q строк, каждая из которых описывает одну операцию обновления двумя целыми числами A и B, означающими, что на поле A типе травы изменён на B.
 
ФОРМАТ ВЫВОДА:
 
Для каждой операции обновления выведите длину кратчайшего пути между двумя полями с различными типами травы, после применения этой операции обновления.
 
Ввод Вывод
3 2 3 4
1 2 3
2 3 1
1 1 2
3 3
2 3
1 2
2 2
1
3
3
1
Сегодня Колобок созвал всех волков и лис к себе в гости на чаепитие. Чаепитие пройдет за круглым столом, за которым всего n мест. Колобок хочет рассадить зверей по-особенному — так, чтобы волки не сидели только с волками, а лисы только с лисами. Поэтому для каждого места он записал одно целое число — сколько лис должно сидеть на расстоянии не более d от этого места, включая это место.

Два места находятся на расстоянии не более d, если между ними встречаются не более d−1 места при движении по или против часовой стрелки от одного к другому. Таким образом, для заданного места всего существует 2d + 1 место, находящееся на расстоянии не более d от него.

Теперь он хочет придумать какую-нибудь рассадку зверей, удовлетворяющую этим ограничениям.

Входные данные
В первой строке находятся два натуральных числа n, d (3 ≤ n ≤ 105 , 3 ≤ 2d+1 ≤ n) — количество мест за круглым столом и расстояние d. В следующей строке находятся n неотрицательных целых чисел ai (0 ≤ ai ≤ 2d+1) — количество лис на расстоянии не более d от этого места, включая это место. Информация о местах перечислена в порядке их следования по кругу.

Выходные данные
Если решения не существует, выведите «NO», иначе в первой строке выведите «YES», а в следу- ющей n чисел: 1 в том случае, если на этом месте сидит лиса, и 0, если на этом месте сидит волк. Если ответов несколько, разрешается вывести любой.
 
Ввод Вывод
5
1 2 2 1 2 2
YES
1 0 1 0 1
9
2 3 4 4 3 3 2 2 2 2
YES
1 0 1 1 1 0 0 0 1
6
1 3 3 3 3 3 1
NO
Вам дан массив целочисленных чисел размера n.Необходимо реализовать структуру данных,которая могла бы исполнять следующие операции:
1)Прибавлять всем числам на отрезке [l;r] величину d.
2)Получить сумму чисел на отрезке [l;r].
3)Получить минимум из чисел на отрезке [l;r].
INPUT
На ввод приходит число n – размер массива.В следующей строке,через пробел, даны n чисел - ai.
Далее задается число m - количество запросов.В следующих m строках запросы трех видов:
1)add l r d - прибавление на отрезке [l;r] числа d.
3)rsq l r - запрос суммы на отрезке [l;r].
3)rmq l r - запрос минимума на отрезке [l;r].
OUTPUT
Ответы для запросов второго и третьего типов через пробел.
P.S. 0 < n, m < 100001 ai < 1000000001.
P.S.S. Гарантируется,что ответ вмещается в 64-битный тип данных.
INPUT
5
1 2 3 4 5
3
rsq 1 5
add 2 3 1
rmq 2 4
OUTPUT
15 3


(с) Никита Максимов, 2017г.
И вот вновь наступил Новый Год, и Васе снова понадобилось наряжать ёлку. Но, памятуя о своих прошлогодних неудачах (Вы о них знаете, если решали прошлогодний контест), он купил в магазине брендовые ударопрочные шарики. К сожалению, на ёлку в результате денег почти не осталось, и её пришлось покупать у какого-то индуса. Поэтому ёлка имеет форму полного двоичного дерева глубины N – на верхушке только одна ветка, и под каждой веткой, кроме самых нижних, снизу растёт ровно две. В самом низу, соответственно, под ветками только Васин немытый пол.

Но когда Вася приступил к украшению, он понял, что совершил страшную ошибку. Ударопрочные шарики были одноцветными и скучными, поэтому Вася не мог развесить их как попало, как он делал это раньше. Пришлось ему разрабатывать алгоритм украшения. Для начала он соотнёс каждому цвету его индекскрасоты – параметр от 0 до 109. Чем он больше, тем более красивым кажется Васе шар этого цвета. Потом он случайным образом развесил шарики у пола (на каждую ветку Вася всегда вешает только один шар). Для всех остальных веток Вася смотрел на их нижних соседей, определял, какой из висящих на этих ветках шариков красивее, и вешал на эту ветку точно такой же.

Когда это муторное дело было наконец завершено, он посмотрел на ёлку и понял, что неудачно выбрал нижние шарики. Но Вася от этой мороки с шариками уже почти пропустил свой любимый новогодний сериал, поэтому попросил Вас помочь ему закончить украшение побыстрее.

Нижние ветви пронумерованы от 1 до 2^(N- 1), более верхним Вася из лени решил номера не давать. Вася подаёт на вход два вида запросов. В первом он заменяет какой-либо шар в нижнем уровне с номером k на шар цвета c, и хочет узнать, на скольких слоях веток (кроме нижнего) ему придётся перевесить шары, чтобы ёлка по-прежнему подходила под описанный выше алгоритм. Во втором он хочет узнать цвет самого красивого шара в секторе от l до r. К сектору относятся все ветки нижнего слоя с номерами от l до r включительно, а также все находящиеся над ними ветки.То есть, если N = 3, то к секторуот 1 до 2 относятся ветки 1 и 2, а также третья ветка, находящаяся между ними чуть выше.

Формат ввода
В первой строке задана глубина ёлки N (N<= 15) и количество запросов M (M<= 107). Во второй строке задана первоначальная развеска нижних шариков, представленная их индексами красоты. В следующих M строках заданы запросыдвух типов (первый обозначен цифрой 1, а второй, как ни странно, 3). Описание запросов дано выше.

Формат вывода
Нужно вывести Mстрок, содержащих ответы на запросы.
Пример
Ввод:
4 5
1 1 2 3 100 7 11 3
3 1 8
3 2 4
1 5 4
3 1 8
1 5 9
 
Вывод:
100
3
3
11
1
 
(c) Даниил Кирионенко, 9и
Феоктист Всеволодович — преподаватель физкультуры старой закалки, глубоко убеждённый, что в начале каждого урока школьников необходимо построить по росту. Для этого он сначала просит школьников построиться самостоятельно, после чего последовательно меняет местами про- извольную пару стоящих рядом учеников, пока шеренга не примет желанный вид.

Всего на урок пришло N детей, изначально построившихся таким образом, что рост стоящего на позиции i равен hi (используется нумерация c 1). Можно считать, что все числа hi различны и лежат в диапазоне от 1 до N. Шеренга считается упорядоченной, если на первой позиции стоит школьник ростом один, на второй позиции стоит школьник ростом два и так далее.

Феоктист Всеволодович получает большое удовольствие от процесса упорядочивания школьни- ков, поэтому он всегда выбирает наиболее длинную последовательность обменов. С другой стороны, он не хочет чтобы ученики догадались о том, что он умышленно затягивает построение, поэтому никогда не делает заведомо бессмысленных обменов. А именно, преподаватель никогда не меняет местами школьников на позициях i и j, если hi < hj . Очевидно, что данное ограничение делает процесс сортировки шеренги по росту конечным.

Староста Саша очень любит играть в волейбол и прекрасно понимает, что чем дольше препо- даватель будет расставлять всех по местам, тем меньше времени останется для игры. Ученики уже построились некоторым образом, а Феоктист Всеволодович вышел поговорить по телефону, так что Саша может успеть поменять местами ровно двух школьников, необязательно стоящих рядом в ше- ренге. Разумеется, он хочет сделать это таким образом, чтобы преподаватель как можно быстрее закончил упорядочивать шеренгу (Саша давно уже раскусил, как именно действует Феоктист Всево- лодович). С информатикой у старосты всегда были определённые проблемы, поэтому ему требуется ваша помощь.

Формат входных данных
В первой строке ввода содержится единственное число N — количество школьников на уроке (1 <= N <= 1 000 000). Во второй строке записано N различных целых чисел hi (1 <= hi <= N). i-е число соответствует росту школьника стоящего на i-й позиции.

Формат выходных данных
Выведите два числа — номера позиций школьников, которым необходимо поменяться местами, чтобы минимизировать количество действий преподавателя. Если таких пар несколько, то выведите любую из них. Если никому меняться местами не нужно, выведите -1 -1.
Ввод Вывод
5
2 4 3 5 1
2 5
4 1 2 3 4 -1 -1
10
2 3 7 1 5 10 4 6 9 8
3 7
What’s this
 
После посадки на Марс учёные нашли странную систему пещер, соединённых туннелями. И учёные начали исследовать эту систему, используя управляемых роботов. Было обнаружено, что существует ровно один путь между каждой парой пещер. Но потом учёные обнаружили специфическую проблему. Иногда в пещерах происходят небольшие взрывы. Они вызывают выброс радиоактивных изотопов и увеличивают уровень радиации в пещере. К сожалению, роботы плохо выдерживают радиацию. Но для исследования они должны переместиться из одной пещеры в другую. Учёные поместили в каждую пещеру сенсор для мониторинга уровня радиации.  Теперь они каждый раз при движении робота хотят знать максимальный уровень радиации, с которым придётся столкнуться роботу во время его перемещения. Как вы уже догадались, программу, которая это делает, будете писать вы.

Формат входных данных
Первая строка содержит одно целое число N (1≤ N ≤ 100000) — количество пещер. Следующие N −1 строк описывают туннели. Каждая из этих строк содержит два целых числа — ai и bi (1 ≤ ai,bi N), описывыющие туннель из пещеры с номером ai в пещеру с номером bi. Следующая строка содержит целое число Q (1 ≤ Q ≤ 100000), означающее количество запросов. Далее идут Q запросов, по одному на строку. Каждый запрос имеет вид «C U V », где C — символ «I» либо «G», означающие тип запроса (кавычки только для ясности). В случае запроса «I» уровень радиации в U-й пещере (1 ≤ U N) увеличивается на V (0 ≤ V ≤ 10000). В случае запроса «G» ваша программа должна вывести максимальный уровень радиации на пути между пещерами с номерами U и V (1≤ U,V N) после всех
увеличений радиации (запросов «I»), указанных ранее. Предполагается, что изначальный уровень радиации равен 0 во всех пещерах, и он никогда не уменьшается со временем (потому что период полураспада изотопов много больше времени наблюдения).
Формат выходных данных
Для каждого запроса «G» выведите одну строкусодержащую максимальный уровень радиации
Поделиться
Класснуть