Educational Codeforces Round 64: D. 0-1-Tree

https://codeforces.com/problemset/problem/1156/D

問題概要

N頂点の木が与えられる。木の各辺は0または1のコストを持つ。単純パスで、かつ辺が「0個以上の0コスト辺」→「0個以上の1コスト辺」の順序で並んでいるパスをvalidと呼ぶ。頂点x->yへの単純パスがvalidとなるような頂点の組(x, y)の数を求めよ。

N <= 2×105

解法

UnionFindを2つ作って、「0コスト辺だけを見たときの連結成分」と「1コスト辺だけを見たときの連結成分」を別々に作る。このとき同じ連結成分に属している頂点同士のペアは明らかにvalidであるので、連結成分ごとにこれをカウントする。単純な掛け算だが、ペアの順番はどちらもとれることに注意する(<x,y>も<y,x>も取れる)。次に各頂点ごとに「その頂点が属す0コスト辺での連結成分」と「その頂点が属す1コスト辺での連結成分」を見ると、前者から後者へのパスは「今見ている頂点を境に使う辺が0から1へと切り替わる」ようなvalidパスとなり、これも集合サイズの単純な掛け算でカウントできる(今見ている頂点自身は数に含めないことに注意する)。このような数え方は明らかに漏れ・ダブリがない。よってこれらを合計したものが答え。

感想

なんか木DPを考え始めちゃってだめだった それでなくてもUFを2つ持つという発想ができたかどうか、、

参考にした記事

https://cinnamo-coder.hatenablog.com/entry/2019/05/02/021544

コード (D言語)

import std.stdio, std.array, std.string, std.conv, std.algorithm;
import std.typecons, std.range, std.random, std.math, std.container;
import std.numeric, std.bigint, core.bitop, core.stdc.string;

void main() {
    auto N = readln.chomp.to!int;
    auto G = new Tuple!(int, int)[][](N);
    foreach (i; 0..N-1) {
        auto s = readln.split.map!(to!int);
        G[s[0]-1] ~= tuple(s[1]-1, s[2]);
        G[s[1]-1] ~= tuple(s[0]-1, s[2]);
    }
    
    auto uf0 = new UnionFind(N);
    auto uf1 = new UnionFind(N);
    foreach (i; 0..N) foreach (to; G[i]) (to[1] == 0 ? uf0 : uf1).unite(i, to[0]);

    long ans = 0;
    foreach (i; 0..N) if (uf0.find(i) == i) ans += 1L * -uf0.table[i] * (-uf0.table[i]-1);
    foreach (i; 0..N) if (uf1.find(i) == i) ans += 1L * -uf1.table[i] * (-uf1.table[i]-1);
    foreach (i; 0..N) ans += 1L * (-uf0.table[uf0.find(i)] - 1) * (-uf1.table[uf1.find(i)] - 1);

    ans.writeln;
}


class UnionFind {
    int N;
    int[] table;

    this(int n) {
        N = n;
        table = new int[](N);
        fill(table, -1);
    }

    int find(int x) {
        return table[x] < 0 ? x : (table[x] = find(table[x]));
    }

    void unite(int x, int y) {
        x = find(x);
        y = find(y);
        if (x == y) return;
        if (table[x] > table[y]) swap(x, y);
        table[x] += table[y];
        table[y] = x;
    }
}