【ZJOI2019】线段树【线段树上dp】【大讨论】

题意:有一个 [1,n][1,n][1,n] 的线段树和 mmm 个区间赋值操作,求任取一个操作的子集并按顺序在线段树上跑后线段树上有 lazy 标记的点的个数之和 模 998244353998244353998244353

n,m≤105n,m\leq 10^5n,m105

真·线段树上 dp

考虑线段树的情况很复杂,所以大概率是强行讨论。

显然分结点考虑,即设 f(u)f(u)f(u) 为当前线段树上结点 uuu 有标记的概率。

然后对于一次操作,结点大概分为以下 444 类:

  1. 普通结点:该操作真实操作到的 log⁡\loglog 个结点,这些结点操作后一定有标记。
  2. 文艺结点:普通线段树修改时经过但未覆盖的点。这些点即使有标记访问后也会被下放,所以一定没有标记。
  3. 二逼结点:在父结点只往兄弟结点递归时,可以得到父结点标记的结点。但它是否有标记需要讨论。
  4. 废物结点:和修改没有任何关系的结点。

然后开始讨论

  • 普通结点

f(u)←f(u)+12f(u)\leftarrow \frac{f(u)+1}{2}f(u)2f(u)+1

  • 文艺结点

f(u)←f(u)2f(u)\leftarrow \frac {f(u)}2f(u)2f(u)

  • 二逼结点

f(u)←f(u)+&#歪比巴卜……2f(u)\leftarrow\frac{f(u)+\texttt{\&\#歪比巴卜……}}{2}f(u)2f(u)+&#歪比巴卜

发现这个修改后有标记的概率不好搞。

然后考场上瞎传参乱搞,然后写崩了……

冷静分析我们实际上需要什么东西。

这个点有标记,当且仅当祖先传下来了一个标记,或者自己本来就有标记。总之就是 1∼u1\sim u1u 的路径上至少有一个标记。

这个怎么搞呢?容斥?

实际上直接开个 g(u)g(u)g(u) 记一下就可以了……

重新推一下

  • 普通结点

自己被标记了,所以到根路径上一定也有标记。

f(u)←f(u)+12f(u)\leftarrow \frac{f(u)+1}{2}f(u)2f(u)+1

g(u)←g(u)+12g(u)\leftarrow \frac{g(u)+1}{2}g(u)2g(u)+1

  • 文艺结点

自己有标记也会被传下去。

f(u)←f(u)2f(u)\leftarrow \frac {f(u)}2f(u)2f(u)

g(u)←g(u)2g(u)\leftarrow \frac {g(u)}2g(u)2g(u)

  • 二逼结点

本身有标记当且仅当到根路径上有标记。因为祖先的标记都被传下来了,所以路径有标记相当于自己有标记。

f(u)←f(u)+g(u)2f(u)\leftarrow \frac {f(u)+g(u)}2f(u)2f(u)+g(u)

g(u)←g(u)+g(u)2=g(u)g(u)\leftarrow \frac {g(u)+g(u)}2=g(u)g(u)2g(u)+g(u)=g(u)

  • 废物结点

然后你会发现还有两种小类:

  1. 底层结点

普通结点子树内被减掉的结点,标记不变,但到根路径一定有标记。

g(u)←g(u)+12g(u)\leftarrow \frac {g(u)+1}2g(u)2g(u)+1

  1. 路人结点

纯路人,没有任何变化。

然后 普通,文艺,二逼的结点是 O(log⁡n)O(\log n)O(logn) 的,直接暴力。底层结点可以打 lazy 标记,路人结点不管。

复杂度 O(nlog⁡n)O(n\log n)O(nlogn)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cctype>
#define MAXN 100005
using namespace std;
inline int read()
{int ans=0;char c=getchar();while (!isdigit(c)) c=getchar();while (isdigit(c)) ans=(ans<<3)+(ans<<1)+(c^48),c=getchar();return ans;
}
typedef long long ll;
const int MOD=998244353,INV=(MOD+1)>>1;
int f[MAXN<<3],g[MAXN<<3],s[MAXN<<3];
int add[MAXN<<3],mul[MAXN<<3];
#define lc p<<1
#define rc p<<1|1
inline void update(int p){s[p]=((ll)f[p]+(ll)s[lc]+s[rc])%MOD;}
inline void pushlzy(int p,int m,int v){g[p]=((ll)g[p]*m+v)%MOD;mul[p]=(ll)mul[p]*m%MOD,add[p]=((ll)add[p]*m+v)%MOD;}
inline void pushdown(int p)
{if (add[p]||mul[p]>1){pushlzy(lc,mul[p],add[p]),pushlzy(rc,mul[p],add[p]);add[p]=0,mul[p]=1;}
}
void modify(int p,int l,int r,int ql,int qr)
{if (ql<=l&&r<=qr) return (void)(f[p]=(f[p]+1ll)*INV%MOD,pushlzy(p,INV,INV),update(p));pushdown(p);f[p]=(ll)f[p]*INV%MOD,g[p]=(ll)g[p]*INV%MOD;int mid=(l+r)>>1;if (qr<=mid){f[rc]=((ll)f[rc]+g[rc])*INV%MOD;update(rc);modify(lc,l,mid,ql,qr);return update(p);}if (ql>mid){f[lc]=((ll)f[lc]+g[lc])*INV%MOD;update(lc);modify(rc,mid+1,r,ql,qr); return update(p);}modify(lc,l,mid,ql,qr),modify(rc,mid+1,r,ql,qr);update(p);
}
int main()
{freopen("segment.in","r",stdin);freopen("segment.out","w",stdout);for (int i=0;i<(MAXN<<3);i++) mul[i]=1;int n=read(),cur=1;for (int m=read();m;m--){int t=read();if (t==1){int l,r;l=read(),r=read();modify(1,1,n,l,r);cur=cur*2%MOD;}else printf("%lld\n",(ll)s[1]*cur%MOD);}return 0;
}

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