1 条题解
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我们发现一棵树删掉一个点之后会在删掉点的位置形成一个团,这很坏。我们希望还能形成一棵树。
所以我们考虑对这个图建圆方树。
我们以 为根,这样这个点不会被删掉。然后假设方点 的儿子个数为 。
考虑题目要我们数的三元组 的数量。假设圆点 中间是方点 , 之间方点是 ,那么考虑按照以下讨论来统计答案:
- 。那么枚举这个方点,在它的邻居中随便选三个点都可以。它有 个邻居,那么方案数是 。
- 且 都是 的儿子,如图。

那么我们要数的就是在 的孙子中挑选出两个圆点 且 在 的不同子树。那就是在 的孙子中随便挑两个的方案数,减去在每个子树里挑两个孙子的方案数。也就是
$$(\sum_{x \isin son_b} s_x) ^ 2 - \sum_{x \isin son_b} s_x ^ 2$$对于后半部分,对于所有 ,每个 只会被计算一次,所以可以拆出来。
在这种情况下,我们需要知道一个圆点 的所有儿子的 之和。这个我们称为 ,只有圆点有定义。在实现中我把 和 存在同一个数组里。
- 且 不都是 的儿子,如图。

我们不妨假设 的父亲是 ,最后 就能得到另一半的方案数。那么我们考虑在 处计算贡献。
首先我们要先选出 ,然后再选出 ,在 确定的情况下,选出 的方案数也就是 的儿子数量 。然后我们还要选出 。由于 有 个邻居,有一个是 已经被选择了,所以选 的方案数是 。所以 的贡献是
$$2 s_x \sum_{b \isin son_x} \sum_{y \isin son_b} s_y$$我们发现在这种情况下,我们需要知道一个方点孙子的 之和,不妨设 孙子的 之和为 。
所以综合以上三种情况,为了让式子比较好看,我们假设 ,那么答案就是
是方点, 是圆点。只要我们能动态维护 ,这道题就做完了。
我们考虑删点的时候是在做什么。当我们删掉一个圆点,我们会把它邻居的所有方点合并,也就是把它的儿子全部合并到它的父亲上。
这个复杂度可能不太对,因为它的儿子这个时候可能有一些也是从下面合并上来的,所以合并次数之和不一定是 的。但是我们发现我们可以在合并 时,把合并产生的贡献挂在 上,类似于打标记,等下次 合并到另外一个结点时,把这个标记再复制到另外一个结点。
所以我们只需要对原圆方树上的点的儿子进行合并即可,也就是对没合并过的儿子进行合并。这样一个儿子只就合并一次,复杂度就对了。
我们一次删点 要删除 的每个儿子,并且要更新 的父亲,爷爷,曾祖父的权值。第一部分的和是 的,第二部分是 的。这一部分细节比较多,代码里有注释说每一步在做什么。
并查集维护即可。每次合并后更新答案。
那么这道题就做完了,复杂度 。
#include<bits/stdc++.h> #define endl '\n' #define N 400006 using namespace std; using i64=long long; int n,s[N],t[N],f[N],fa[N]; vector<int> G[N]; i64 ans; inline void add(int u,int v) {G[u].push_back(v),G[v].push_back(u);} inline int find(int k) {return f[k]==k?k:f[k]=find(f[k]);} void dfs(int u) { for(int v:G[u])if(v!=fa[u]) { fa[v]=u,dfs(v); if(u>n)s[u]++,t[u]+=s[v]; else s[u]+=s[v]; } } inline i64 fc(int x) {return -1ll*x*x-x+1ll*x*x*x;} inline i64 calc(int i) {return fc(s[i])+2ll*s[i]*t[i];} inline void del(int u) { int ft=find(fa[u]),g=fa[ft]; //去掉父亲和爷爷的贡献 ans-=calc(ft)+1ll*s[g]*s[g],s[g]-=s[ft],s[ft]--; //去掉自己的贡献 t[ft]-=s[u],ans-=1ll*s[u]*s[u],s[u]=0; int ss=-1; //ss 表示 u 的父亲的 s 增加了多少 //初始为 -1 是因为 u 的父亲的 s 减掉了 u 一个 for(int v:G[u])if(v!=fa[u]) //把 u 的儿子方点 v 删掉,并入 u 的父亲 f[v]=ft,s[ft]+=s[v],ss+=s[v],t[ft]+=t[v],ans-=calc(v),s[v]=t[v]=0; //u 的父亲 s 增加多少,u 的爷爷 s 就增加多少,u 的曾祖父的 t 就增加增加多少 s[g]+=s[ft],ans+=calc(ft)+1ll*s[g]*s[g]; //更新曾祖父 int gg=find(fa[fa[ft]]); t[gg]+=ss,ans+=2ll*s[gg]*ss; } main() { scanf("%d",&n); for(int i=1,u,v;i<n;i++) scanf("%d%d",&u,&v),add(u,i+n),add(v,i+n); dfs(n); for(int i=1;i<=n;i++)ans+=1ll*s[i]*s[i],f[i]=i; for(int i=n+1;i<n*2;i++)ans+=calc(i),f[i]=i; printf("%lld\n",ans); for(int i=1;i<n;i++)del(i),printf("%lld\n",ans); return 0; } /* 考虑建圆方树。 对于点对 (a, b, c),假设连接 ab 的方点是 x,连接 bc 的方点是 y。 假设方点 i 的儿子个数为 s[i] 1. x = y,答案是 \sum _x (s[i]+1)s[i](s[i]-1),x 为方点 2. x \not = y 且 x,y 都是 b 的儿子。答案是 sum_{b 为圆点} ( (\sum_x s[x]) ^ 2 - \sum_x s[x] ^ 2) x 为 b 的儿子。 3. x \not = y 且不妨设 x 是 b 的父亲,y 是 b 的儿子,最后乘 2 即可。 sum_{x 为方点} 2 s[x] \sum_b \sum_y s[y],b 为 x 的儿子,y 为 b 的儿子。 我们维护: 方点 s[u]。 圆点 s[u] 表示其儿子(都是方点)的 s[v] 之和。 t[u] 表示方点的儿子的 s[v] 之和。 圆方树删点用并查集维护即可。 这也太难了。 看到一个比较方便的计算形式: f(x) = x^3 - x^2 - x ans = \sum_x( f(s[x]) + 2 s[x]t[x] ) + \sum_b s[b]^2 x 为方点,b 为圆点。 是不是就做完了。 */
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