data_structure/euler_tour_tree.hpp
Code
template<typename T,typename E>
class euler_tour_tree{
public:
struct node;
using np=node*;
using lint=long long;
struct node{
np ch[2]={nullptr,nullptr};
np p=nullptr;
int l,r,sz=1,sz2=0;
T val=et,sum=et;
E lazy=ee;
node(){}
node(int l,int r,int sz2):l(l),r(r),sz2(sz2){}
bool is_root() {
return !p;
}
};
vector<hash_map<int,np>>ptr;
np get_node(int l,int r){
if(ptr[l].find(r)==ptr[l].end())ptr[l][r]=new node(l,r,l==r);
return ptr[l][r];
}
np root(np t){
if(!t)return t;
while(t->p)t=t->p;
return t;
}
bool same(np s,np t){
return root(s)==root(t);
}
bool same(int s,int t){
return root(get_node(s,s))==root(get_node(t,t));
}
np reroot(np t){
auto s=split(t);
return merge(s.second,s.first);
}
pair<np,np> split(np s){
splay(s);
np t=s->ch[0];
if(t)t->p=nullptr;
s->ch[0]=nullptr;
return {t,update(s)};
}
pair<np,np> split2(np s){
splay(s);
np t=s->ch[0];
np u=s->ch[1];
if(t)t->p=nullptr;
s->ch[0]=nullptr;
if(u)u->p=nullptr;
s->ch[1]=nullptr;
return {t,u};
}
tuple<np,np,np> split(np s,np t){
auto u=split2(s);
if(same(u.first,t)){
auto r=split2(t);
return {r.first,r.second,u.second};
}else{
auto r=split2(t);
return {u.first,r.first,r.second};
}
}
template<typename First, typename... Rest>
np merge(First s,Rest... t){
return merge(s,merge(t...));
}
np merge(np s,np t){
while(s->ch[1])s=s->ch[1];
splay(s);
s->ch[1]=t;
if(t)t->p=s;
return update(s);
}
int size(np t){return t?t->sz:0;}
int size2(np t){return t?t->sz2:0;}
np update(np t){
t->sz=size(t->ch[0])+1+size(t->ch[1]);
t->sz2=size2(t->ch[0])+(t->l==t->r)+size2(t->ch[1]);
t->sum=et;
if(t->ch[0])t->sum=fn(t->sum,t->ch[0]->sum);
if(t->l==t->r)t->sum=fn(t->sum,t->val);
if(t->ch[1])t->sum=fn(t->sum,t->ch[1]->sum);
return t;
}
void push(np t){
if(t->lazy!=ee){
if(t->ch[0])propagate(t->ch[0],t->lazy);
if(t->ch[1])propagate(t->ch[1],t->lazy);
t->lazy=ee;
}
}
void propagate(np t,E x){
t->lazy=g(t->lazy,x);
t->val=h(t->val,x,1);
t->sum=h(t->sum,x,t->sz2);
}
void set_propagate(np t,E x){
splay(t);
propagate(t,x);
push(t);
}
void rot(np t,bool b){
np x=t->p,y=x->p;
if((x->ch[1-b]=t->ch[b]))t->ch[b]->p=x;
t->ch[b]=x,x->p=t;
update(x);update(t);
if((t->p=y)){
if(y->ch[0]==x)y->ch[0]=t;
if(y->ch[1]==x)y->ch[1]=t;
update(y);
}
}
void splay(np t){
push(t);
while(!t->is_root()){
np q=t->p;
if(q->is_root()){
push(q),push(t);
rot(t,q->ch[0]==t);
}else{
np r=q->p;
push(r), push(q), push(t);
bool b=r->ch[0]==q;
if(q->ch[1-b]==t)rot(q,b),rot(t,b);
else rot(t,1-b),rot(t,b);
}
}
}
void debug(np t){
if(!t)return;
debug(t->ch[0]);
cerr<<t->l<<"-"<<t->r<<" ";
debug(t->ch[1]);
}
constexpr static T et=0;
constexpr static T ee=0;
constexpr static T fn(T s,T t){
return s+t;
}
constexpr static E g(E s,E t){
return s+t;
}
constexpr static T h(T s,E t,int sz){
return s+t*sz;
}
public:
void reroot(int s){
reroot(get_node(s,s));
}
void update(int s,T x){
np t=get_node(s,s);
splay(t);
t->val=fn(t->val,x);
update(t);
}
void update_subtree(int p,int v,E x){
cut(p,v);
np t=get_node(v,v);
set_propagate(t,x);
link(p,v);
}
euler_tour_tree(int sz){
ptr.resize(sz);
for(int i=0;i<sz;i++)ptr[i][i]=new node(i,i,1);
}
bool link(int l,int r){
if(same(l,r))return 0;
merge(reroot(get_node(l,l)),get_node(l,r),reroot(get_node(r,r)),get_node(r,l));
return 1;
}
bool cut(int l,int r){
if(ptr[l].find(r)==ptr[l].end())return 0;
np s,t,u;
tie(s,t,u)=split(get_node(l,r),get_node(r,l));
merge(s,u);
ptr[l].erase(r);
ptr[r].erase(l);
return 1;
}
T get_sum(int p,int v){
cut(p,v);
np t=get_node(v,v);
splay(t);
T res=t->sum;
link(p,v);
return res;
}
};
#line 1 "data_structure/euler_tour_tree.hpp"
template<typename T,typename E>
class euler_tour_tree{
public:
struct node;
using np=node*;
using lint=long long;
struct node{
np ch[2]={nullptr,nullptr};
np p=nullptr;
int l,r,sz=1,sz2=0;
T val=et,sum=et;
E lazy=ee;
node(){}
node(int l,int r,int sz2):l(l),r(r),sz2(sz2){}
bool is_root() {
return !p;
}
};
vector<hash_map<int,np>>ptr;
np get_node(int l,int r){
if(ptr[l].find(r)==ptr[l].end())ptr[l][r]=new node(l,r,l==r);
return ptr[l][r];
}
np root(np t){
if(!t)return t;
while(t->p)t=t->p;
return t;
}
bool same(np s,np t){
return root(s)==root(t);
}
bool same(int s,int t){
return root(get_node(s,s))==root(get_node(t,t));
}
np reroot(np t){
auto s=split(t);
return merge(s.second,s.first);
}
pair<np,np> split(np s){
splay(s);
np t=s->ch[0];
if(t)t->p=nullptr;
s->ch[0]=nullptr;
return {t,update(s)};
}
pair<np,np> split2(np s){
splay(s);
np t=s->ch[0];
np u=s->ch[1];
if(t)t->p=nullptr;
s->ch[0]=nullptr;
if(u)u->p=nullptr;
s->ch[1]=nullptr;
return {t,u};
}
tuple<np,np,np> split(np s,np t){
auto u=split2(s);
if(same(u.first,t)){
auto r=split2(t);
return {r.first,r.second,u.second};
}else{
auto r=split2(t);
return {u.first,r.first,r.second};
}
}
template<typename First, typename... Rest>
np merge(First s,Rest... t){
return merge(s,merge(t...));
}
np merge(np s,np t){
while(s->ch[1])s=s->ch[1];
splay(s);
s->ch[1]=t;
if(t)t->p=s;
return update(s);
}
int size(np t){return t?t->sz:0;}
int size2(np t){return t?t->sz2:0;}
np update(np t){
t->sz=size(t->ch[0])+1+size(t->ch[1]);
t->sz2=size2(t->ch[0])+(t->l==t->r)+size2(t->ch[1]);
t->sum=et;
if(t->ch[0])t->sum=fn(t->sum,t->ch[0]->sum);
if(t->l==t->r)t->sum=fn(t->sum,t->val);
if(t->ch[1])t->sum=fn(t->sum,t->ch[1]->sum);
return t;
}
void push(np t){
if(t->lazy!=ee){
if(t->ch[0])propagate(t->ch[0],t->lazy);
if(t->ch[1])propagate(t->ch[1],t->lazy);
t->lazy=ee;
}
}
void propagate(np t,E x){
t->lazy=g(t->lazy,x);
t->val=h(t->val,x,1);
t->sum=h(t->sum,x,t->sz2);
}
void set_propagate(np t,E x){
splay(t);
propagate(t,x);
push(t);
}
void rot(np t,bool b){
np x=t->p,y=x->p;
if((x->ch[1-b]=t->ch[b]))t->ch[b]->p=x;
t->ch[b]=x,x->p=t;
update(x);update(t);
if((t->p=y)){
if(y->ch[0]==x)y->ch[0]=t;
if(y->ch[1]==x)y->ch[1]=t;
update(y);
}
}
void splay(np t){
push(t);
while(!t->is_root()){
np q=t->p;
if(q->is_root()){
push(q),push(t);
rot(t,q->ch[0]==t);
}else{
np r=q->p;
push(r), push(q), push(t);
bool b=r->ch[0]==q;
if(q->ch[1-b]==t)rot(q,b),rot(t,b);
else rot(t,1-b),rot(t,b);
}
}
}
void debug(np t){
if(!t)return;
debug(t->ch[0]);
cerr<<t->l<<"-"<<t->r<<" ";
debug(t->ch[1]);
}
constexpr static T et=0;
constexpr static T ee=0;
constexpr static T fn(T s,T t){
return s+t;
}
constexpr static E g(E s,E t){
return s+t;
}
constexpr static T h(T s,E t,int sz){
return s+t*sz;
}
public:
void reroot(int s){
reroot(get_node(s,s));
}
void update(int s,T x){
np t=get_node(s,s);
splay(t);
t->val=fn(t->val,x);
update(t);
}
void update_subtree(int p,int v,E x){
cut(p,v);
np t=get_node(v,v);
set_propagate(t,x);
link(p,v);
}
euler_tour_tree(int sz){
ptr.resize(sz);
for(int i=0;i<sz;i++)ptr[i][i]=new node(i,i,1);
}
bool link(int l,int r){
if(same(l,r))return 0;
merge(reroot(get_node(l,l)),get_node(l,r),reroot(get_node(r,r)),get_node(r,l));
return 1;
}
bool cut(int l,int r){
if(ptr[l].find(r)==ptr[l].end())return 0;
np s,t,u;
tie(s,t,u)=split(get_node(l,r),get_node(r,l));
merge(s,u);
ptr[l].erase(r);
ptr[r].erase(l);
return 1;
}
T get_sum(int p,int v){
cut(p,v);
np t=get_node(v,v);
splay(t);
T res=t->sum;
link(p,v);
return res;
}
};
Back to top page