UOJ Logo Universal Online Judge

UOJ

#827. 【IOI2023】山毛榉树

附件下载 统计

题目描述

Vétyem Woods 是一片著名的缤纷多彩的森林。其中最老最高的一棵山毛榉树叫 Ős Vezér。

树 Ős Vezér 可以被建模成 N结点N1的集合。结点的编号为从 0N1,边的编号为从 1N1。每条边均连接树上两个不同的结点。具体地说,边 i1i<N)从结点 i 连接到结点 P[i],这里 0P[i]<i。结点 P[i] 被称为是结点 i父结点,而结点 i 被称为是结点 P[i] 的一个子结点

每条边都有某种颜色。一共有 M 种可能的颜色,编号为从 1M。边 i 的颜色为 C[i]。不同的边可能有相同的颜色。

注意,在上面的定义中,i=0 的情形并不对应树上的边。方便起见,我们令 P[0]=1C[0]=0

例如,假定 Ős Vezér 有 N=18 个结点和 M=3 种可能的颜色,以及 17 条边。边的描述为 P=[1,0,0,0,1,1,1,2,2,3,3,3,4,4,5,10,11,11],边的颜色为 C=[0,1,2,3,1,2,3,1,3,3,2,1,1,2,2,1,2,3]。这棵树如下图所示:

Árpád 是一位才华横溢的护林人,他喜欢研究树上被称为子树的部分。 对所有满足 0r<Nr,结点 r 的子树是一个满足以下性质的结点集合 T(r)

  • 结点 r 属于 T(r)
  • 如果某个结点 x 属于 T(r),则 x 的所有子结点都属于T(r)
  • 除了上述情况以外,其他结点都不属于 T(r)

集合 T(r) 的大小记作 |T(r)|

Árpád 最近发现了一个复杂但有趣的子树性质。Árpád 的发现需要用到大量的纸和笔做演算,他认为你需要做同样的事情才能完成理解。他还会给你几个例子,让你能够对它们做详细的分析。

假设我们有某个给定的 r,以及子树 T(r) 中结点的某个置换 v0,v1,,v|T(r)|1

对于所有满足 1i<|T(r)|i,令 f(i) 为颜色 C[vi] 在长为 i1 的颜色序列 C[v1],C[v2],,C[vi1] 中的出现次数。

(注意,f(1) 必定为 0,原因是其定义中要考察的颜色序列是空的。)

置换 v0,v1,,v|T(r)|1 被称为是一个绝妙置换,当且仅当以下性质成立:

  • v0=r
  • 对于所有满足 1i<|T(r)|i,结点 vi 的父结点是 vf(i)

对于所有满足 0r<Nr,子树 T(r) 是一棵绝妙子树,当且仅当 T(r) 中结点存在某个绝妙置换。注意,根据定义,仅包含单独一个结点的子树都是绝妙的。

考虑上面给出的树的例子。可以看到,子树 T(0)T(3) 不是绝妙的。子树 T(14) 是绝妙的,因为它仅包含一个结点。接下来,我们将要说明子树 T(1) 也是绝妙的。

考虑一个由不同整数构成的序列 [v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6]=[1,4,5,12,13,6,14]。这个序列是 T(1) 中结点的一个置换。下图给出了这个置换。序列中每个结点旁边的数字,是该结点在置换中的索引。

我们将要验证,这是一个绝妙置换

  • v0=1
  • f(1)=0,原因是 C[v1]=C[4]=1 在序列 [] 中出现了 0 次。
    • 相应地,v1 的父结点是 v0。也就是说,4 的父结点是 1。(形式化地,P[4]=1。)
  • f(2)=0,原因是 C[v2]=C[5]=2 在序列 [1] 中出现了 0 次。
    • 相应地,v2 的父结点是 v0。也就是说,5 的父结点是 1
  • f(3)=1,原因是 C[v3]=C[12]=1 在序列 [1,2] 中出现了 1 次。
    • 相应地,v3 的父结点是 v1。也就是说,12 的父结点是 4
  • f(4)=1,原因是 C[v4]=C[13]=2 在序列 [1,2,1] 中出现了 1 次。
    • 相应地,v4 的父结点是 v1。也就是说,13 的父结点是 4。
  • f(5)=0,原因是 C[v5]=C[6]=3 在序列 [1,2,1,2] 中出现了 0 次。
    • 相应地,v5 的父结点是 v0。也就是说,6 的父结点是 1
  • f(6)=2,原因是 C[v6]=C[14]=2 在序列 [1,2,1,2,3] 中出现了 2 次。
    • 相应地,v6 的父结点是 v2。也就是说,14 的父结点是 5

由于我们能为 T(1) 中的结点找到一个绝妙置换,子树 T(1) 因此是一棵绝妙子树

你的任务是,帮助 Árpád 确定 Ős Vezér 的每棵子树是否是绝妙的。

实现细节

你需要实现以下函数。

int[] beechtree(int N, int M, int[] P, int[] C)
  • N:树中的结点数量。
  • M:树中边的可能颜色的数量。
  • PC:长度为 N 的两个数组,以描述树中的边。
  • 该函数应当返回长度为 N 的某个数组 b。 对所有满足 0r<Nr,如果 T(r) 是绝妙的,则 b[r] 应为 1,否则应为 0
  • 该函数在每个测试用例上恰好被调用一次。

样例

样例 1

考虑如下调用:

beechtree(4, 2, [-1, 0, 0, 0], [0, 1, 1, 2])

这棵树如下图所示:

T(1)T(2)T(3) 均各自包含单独一个结点,因此都是绝妙的。 T(0) 不是绝妙的。 因此,函数应当返回 [0,1,1,1]

样例 2

考虑如下调用:

beechtree(18, 3, 
          [-1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 10, 11, 11],
          [0, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 3, 3, 2, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 3])

这个例子在题面中已经给出。

函数应当返回 [0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]

样例 3

考虑如下调用:

beechtree(7, 2, [-1, 0, 1, 1, 0, 4, 5], [0, 1, 1, 2, 2, 1, 1])

该例子如下图所示。

T(0) 是唯一不是绝妙的子树。函数应当返回 [0,1,1,1,1,1,1]

约束条件

  • 3N200000
  • 2M200000
  • 0P[i]<i(对于所有满足 1i<Ni
  • 1C[i]M(对于所有满足 1i<Ni
  • P[0]=1C[0]=0

子任务

  1. (9 分)N8M500
  2. (5 分)边 i 从结点 i 连接到结点 i1。也就是说,对所有满足 1i<Ni,都有 P[i]=i1
  3. (9 分)除了结点 0 以外,其他结点要么连接到结点 0,要么连接到某个连接到结点 0 的结点。 也就是说,对于所有满足 1i<Ni,要么有 P[i]=0,要么有 P[P[i]]=0
  4. (8 分)对于所有满足 1cMc,至多有两条边的颜色为 c
  5. (14 分) N200M500
  6. (14 分) N2000M=2
  7. (12 分) N2000
  8. (17 分) M=2
  9. (12 分) 没有额外的约束条件。

评测程序示例

评测程序示例按以下格式读取输入:

  • 1 行:NM
  • 2 行:P[0]P[1]P[N1]
  • 3 行:C[0]C[1]C[N1]

b[0],b[1], 表示 beechtree 所返回的数组中的元素。评测程序示例以如下格式,在单行中输出你的答案: * 第 1 行:b[0]b[1]

时间限制:1.5s

空间限制:2048MB