undo dsu
(data_structure/undo_dsu.hpp)

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• Last update: 2023-06-02 01:02:23+09:00
• Include: #include "data_structure/undo_dsu.hpp"

説明

rollbackできるdsu。 経路圧縮をやらず、mergeするときに変更箇所をstackに入れることでundo時に $1$ つ前の状態に戻すことができる。 経路圧縮をやらないと変更箇所は高々 $2$ 箇所になるためstackには $2$ 箇所の情報を入れるだけでよくなりundoが実現できる。

undo_dsu(int n)

頂点 n のdsuを作る。$O(N)$

leader(int a)

頂点 $a$ の連結成分の代表元を返す。$O(\log N)$

size(int a)

頂点 $a$ の連結成分のサイズを返す。$O(\log N)$

merge(int a, int b)

頂点 $a$ と $b$ をマージし、代表元を返す。$O(\log N)$

same(int a, int b)

頂点 $a$ と $b$ が同じ連結成分に属するか判定。 $O(\log N)$

undo()

$1$ つ前の状態に戻す。$O(1)$

Depends on

• テンプレート (template/template.hpp)

Verified with

• test/data_structure/aoj_1645.test.cpp

Code

#pragma once

#include "../template/template.hpp"

namespace lib {

struct undo_dsu {
  public:
    undo_dsu(int n) : n(n), data(n, -1) {}

    int leader(int a) const {
        if (data[a] < 0) return a;
        return leader(data[a]);
    }

    int size(int a) const {
        int x = leader(a);
        return -data[x];
    }

    int merge(int a, int b) {
        int x = leader(a);
        int y = leader(b);
        stack.push({x, data[x]});
        stack.push({y, data[y]});
        if (x == y) return x;
        if (size(x) < size(y)) std::swap(x, y);
        data[x] += data[y];
        data[y] = x;
        return x;
    }

    bool same(int a, int b) {
        return leader(a) == leader(b);
    }

    void undo() {
        assert(stack.size() >= 2);
        auto [x, xval] = stack.top();
        data[x] = xval;
        stack.pop();
        auto [y, yval] = stack.top();
        data[y] = yval;
        stack.pop();
    }

  private:
    int n;
    std::vector<int> data;
    std::stack<std::pair<int, int>> stack;
};

}  // namespace lib

#line 2 "data_structure/undo_dsu.hpp"

#line 2 "template/template.hpp"

#include <bits/stdc++.h>

#define rep(i, s, n) for (int i = (int)(s); i < (int)(n); i++)
#define rrep(i, s, n) for (int i = (int)(n)-1; i >= (int)(s); i--)
#define all(v) v.begin(), v.end()

using ll = long long;
using ld = long double;
using ull = unsigned long long;

template <typename T> bool chmin(T &a, const T &b) {
    if (a <= b) return false;
    a = b;
    return true;
}
template <typename T> bool chmax(T &a, const T &b) {
    if (a >= b) return false;
    a = b;
    return true;
}

namespace lib {

using namespace std;

}  // namespace lib

// using namespace lib;
#line 4 "data_structure/undo_dsu.hpp"

namespace lib {

struct undo_dsu {
  public:
    undo_dsu(int n) : n(n), data(n, -1) {}

    int leader(int a) const {
        if (data[a] < 0) return a;
        return leader(data[a]);
    }

    int size(int a) const {
        int x = leader(a);
        return -data[x];
    }

    int merge(int a, int b) {
        int x = leader(a);
        int y = leader(b);
        stack.push({x, data[x]});
        stack.push({y, data[y]});
        if (x == y) return x;
        if (size(x) < size(y)) std::swap(x, y);
        data[x] += data[y];
        data[y] = x;
        return x;
    }

    bool same(int a, int b) {
        return leader(a) == leader(b);
    }

    void undo() {
        assert(stack.size() >= 2);
        auto [x, xval] = stack.top();
        data[x] = xval;
        stack.pop();
        auto [y, yval] = stack.top();
        data[y] = yval;
        stack.pop();
    }

  private:
    int n;
    std::vector<int> data;
    std::stack<std::pair<int, int>> stack;
};

}  // namespace lib

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