C++ の動作確認をしてみた（６６３）

C++の練習を兼ねて, AtCoder Beginner Contest 239 の問題E (Subtree K-th Max) を解いてみた.

■感想.
1. 問題Eは, 方針を絞り込めたので, AC版に到達できたと思う.
2. 実装に苦労したものの, 幅優先探索の復習が出来たので, 非常に良かったと思う.
3. 引き続き, 時間を見つけて, 過去問の学習を進めていきたいと思う.

本家のサイト AtCoder Beginner Contest 239 解説の各リンクをご覧下さい.

■C++版プログラム(問題E／AC版).

// C++(GCC 9.2.1)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using vi = vector<int>;
using vvi = vector<vi>;
using P = pair<int, int>;
using vpq = vector<priority_queue<int>>;
#define repex(i, a, b, c) for(int i = a; i < b; i += c)
#define repx(i, a, b) repex(i, a, b, 1)
#define rep(i, n) repx(i, 0, n)
#define repr(i, a, b) for(int i = a; i >= b; i--)
#define pb push_back
#define a first
#define b second
#define all(x) x.begin(), x.end()
int x[101010];

int main(){
    
    // 1. 入力情報.
    int N, Q;
    scanf("%d %d", &N, &Q);
    rep(i, N) scanf("%d", &x[i]);
    vvi G(N);
    rep(i, N - 1){
        int a, b;
        scanf("%d %d", &a, &b);
        --a;
        --b;
        G[a].pb(b);
        G[b].pb(a);
    }
    
    // 2. bfs.
    // https://ja.wikipedia.org/wiki/幅優先探索
    auto bfs = [&](vvi &G, int s, int* d){
        // 空のキュー.
        queue<int> q;
        
        // 探索地点 s をキュー q に追加.
        q.push(s);
        while(!q.empty()){
            // キューから取り出す.
            int u = q.front();
            q.pop();
            
            // 隣接頂点をチェック.
            for(auto &e : G[u]) if(!d[e] && e != s) d[e] = d[u] + 1, q.push(e);
        }
    };
    
    // 3. 根から各頂点までの最短距離.
    int d[N];
    rep(i, N) d[i] = 0;
    bfs(G, 0, d);
    
    // 4. 頂点 1 から 遠い順 に並び替え.
    priority_queue<P> pq;
    rep(i, N) pq.push({d[i], i}); // {距離, 頂点番号}.
    
    // 5. 頂点に書かれた整数の保存(大きい方から, 20番目まで).
    // 5-1. 根以外.
    vpq t(N);
    vvi q(N);
    int n = 0;
    while(!pq.empty()){
        // 頂点 v を一つ取り出す.
        P p = pq.top();
        pq.pop();
        
        // 頂点 v の 頂点番号は？
        int v = p.b;
        
        // 整数を保存.
        t[v].push(x[v]);
        
        // 頂点 v を 根とする部分木 で 集計.
        for(auto &u : G[v]){
            // 頂点 v の 子供 に 相当する頂点 u を 選択.
            if(d[u] > d[v]){
                n = 0;
                while(n < 20 && !t[u].empty()){
                    int o = t[u].top();
                    t[u].pop();
                    t[v].push(o);
                    q[u].pb(o);
                    n++;
                }
            }
        }
    }
    
    // 5-2. 根.
    // -> 根については, データの移し替えが未完了なので, ここで対応.
    //    前項と同様に, 20件以下に, 絞り込む.
    n = 0;
    while(n < 20 && !t[0].empty()){
        int o = t[0].top();
        t[0].pop();
        q[0].pb(o);
        n++;
    }
    
    // 6. sort.
    rep(i, N){
        sort(all(q[i]));
        reverse(all(q[i]));
    }
    
    // 7. クエリ回答.
    rep(i, Q){
        int v, k;
        scanf("%d %d", &v, &k);
        --v;
        --k;
        printf("%d\n", q[v][k]);
    }
    return 0;
    
}

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// C++(GCC 9.2.1)

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

using vi = vector<int>;

using vvi = vector<vi>;

using P = pair<int, int>;

using vpq = vector<priority_queue<int>>;

#define repex(i, a, b, c) for(int i = a; i < b; i += c)

#define repx(i, a, b) repex(i, a, b, 1)

#define rep(i, n) repx(i, 0, n)

#define repr(i, a, b) for(int i = a; i >= b; i--)

#define pb push_back

#define a first

#define b second

#define all(x) x.begin(), x.end()

int x[101010];

int main(){

// 1. 入力情報.

int N, Q;

scanf("%d %d", &N, &Q);

rep(i, N) scanf("%d", &x[i]);

vvi G(N);

rep(i, N - 1){

int a, b;

scanf("%d %d", &a, &b);

--a;

--b;

G[a].pb(b);

G[b].pb(a);

}

// 2. bfs.

// https://ja.wikipedia.org/wiki/幅優先探索

auto bfs = [&](vvi &G, int s, int* d){

// 空のキュー.

queue<int> q;

// 探索地点 s をキュー q に追加.

q.push(s);

while(!q.empty()){

// キューから取り出す.

int u = q.front();

q.pop();

// 隣接頂点をチェック.

for(auto &e : G[u]) if(!d[e] && e != s) d[e] = d[u] + 1, q.push(e);

}

};

// 3. 根から各頂点までの最短距離.

int d[N];

rep(i, N) d[i] = 0;

bfs(G, 0, d);

// 4. 頂点 1 から遠い順に並び替え.

priority_queue<P> pq;

rep(i, N) pq.push({d[i], i}); // {距離, 頂点番号}.

// 5. 頂点に書かれた整数の保存(大きい方から, 20番目まで).

// 5-1. 根以外.

vpq t(N);

vvi q(N);

int n = 0;

while(!pq.empty()){

// 頂点 v を一つ取り出す.

P p = pq.top();

pq.pop();

// 頂点 v の頂点番号は？

int v = p.b;

// 整数を保存.

t[v].push(x[v]);

// 頂点 v を根とする部分木で集計.

for(auto &u : G[v]){

// 頂点 v の子供に相当する頂点 u を選択.

if(d[u] > d[v]){

n = 0;

while(n < 20 && !t[u].empty()){

int o = t[u].top();

t[u].pop();

t[v].push(o);

q[u].pb(o);

n++;

}

// 5-2. 根.

// -> 根については, データの移し替えが未完了なので, ここで対応.

// 前項と同様に, 20件以下に, 絞り込む.

n = 0;

while(n < 20 && !t[0].empty()){

int o = t[0].top();

t[0].pop();

q[0].pb(o);

n++;

}

// 6. sort.

rep(i, N){

sort(all(q[i]));

reverse(all(q[i]));

}

// 7. クエリ回答.

rep(i, Q){

int v, k;

scanf("%d %d", &v, &k);

--v;

--k;

printf("%d\n", q[v][k]);

}

return 0;

}

[入力例]
5 2
1 2 3 4 5
1 4
2 1
2 5
3 2
1 2
2 1

[出力例]
4
5
※AtCoderテストケースより

[入力例]
6 2
10 10 10 9 8 8
1 4
2 1
2 5
3 2
6 4
1 4
2 2

[出力例]
9
10
※AtCoderテストケースより

[入力例]
4 4
1 10 100 1000
1 2
2 3
3 4
1 4
2 3
3 2
4 1

[出力例]
1
10
100
1000
※AtCoderテストケースより

[入力例]
10 7
5 5 7 7 8 10 2 3 11 12
1 2
3 1
4 1
3 5
6 3
4 9
10 4
6 7
8 6
2 1
6 2
3 2
1 5
4 1
3 5
1 7

[出力例]
5
3
8
7
12
2
5

[入力例]
20 20
111 22 33 123 222 1 0 7 77 11 88 55 77 55 7 0 1 33 55 88
1 2
1 4
1 16
6 2
6 12
7 6
5 4
3 4
5 11
5 8
10 3
9 3
17 3
10 13
10 14
10 15
18 15
19 15
20 15
1 1
1 2
1 5
1 7
1 20
2 1
2 2
3 1
3 5
3 7
4 1
4 10
5 2
6 2
9 1
10 1
10 2
15 1
15 2
19 1

[出力例]
222
123
88
77
0
55
22
88
55
33
222
33
88
1
77
88
77
88
55
55

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141

142

[入力例]

5 2

1 2 3 4 5

1 4

2 1

2 5

3 2

1 2

2 1

[出力例]

※AtCoderテストケースより

[入力例]

6 2

10 10 10 9 8 8

1 4

2 1

2 5

3 2

6 4

1 4

2 2

[出力例]

※AtCoderテストケースより

[入力例]

4 4

1 10 100 1000

1 2

2 3

3 4

1 4

2 3

3 2

4 1

[出力例]

100

1000

※AtCoderテストケースより

[入力例]

10 7

5 5 7 7 8 10 2 3 11 12

1 2

3 1

4 1

3 5

6 3

4 9

10 4

6 7

8 6

2 1

6 2

3 2

1 5

4 1

3 5

1 7

[出力例]

[入力例]

20 20

111 22 33 123 222 1 0 7 77 11 88 55 77 55 7 0 1 33 55 88

1 2

1 4

1 16

6 2

6 12

7 6

5 4

3 4

5 11

5 8

10 3

9 3

17 3

10 13

10 14

10 15

18 15

19 15

20 15

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1 7

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2 2

3 1

3 5

3 7

4 1

4 10

5 2

6 2

9 1

10 1

10 2

15 1

15 2

19 1

[出力例]

222

123

222

■参照サイト
デンソークリエイトプログラミングコンテスト2022（AtCoder Beginner Contest 239）

C++の練習を兼ねて, AtCoder Beginner Contest 239 の 問題E (Subtree K-th Max) を解いてみた.

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C++の練習を兼ねて, AtCoder Beginner Contest 239 の問題E (Subtree K-th Max) を解いてみた.

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