AOJ2606 Perm Query - ferinの競プロ帳

解法

各iについて周期が高々40以下といういかにも使えと言っている制約があるので使う。各iについて周期がcnt[i]、1周期でretに加算される合計をsum[i]とする。すると各iを繰り返す回数は区間[l,r]のcnt[i]のlcmに対してlcm/cnt[i]となる。したがって各クエリに対して sum_{i=l}^r lcm/cnt[i]*sum[i] が答えになる。
これを愚直に計算するのではO(NQ)でTLEしそう。区間のlcmはセグ木とかで求められそうだな～とか考えてると、そもそもcnt[i]とsum[i]のペアをセグ木に乗せればよさそうなことに気づく。(cnt,sum)をセグ木の各頂点に乗せるとしてこのマージの演算を考えると、f*1 = (lcm(a1,b1), lcm(a1,b1)/a1*a2+lcm(a1,b1)/b1*b2) と定義すればよさそう。この演算は結合則を満たすし、単位元は(0,1)とすればよさそう。したがってセグ木に乗せられる。各クエリについてO(logN)で答えられるのでO(QlogN)になって通る。

一家に一本抽象化セグ木

ソースコード

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
using ll = long long;
#define int ll
using VI = vector<int>;
using VVI = vector<VI>;
using PII = pair<int, int>;

#define FOR(i, a, n) for (ll i = (ll)a; i < (ll)n; ++i)
#define REP(i, n) FOR(i, 0, n)
#define ALL(x) x.begin(), x.end()
#define PB push_back

const ll LLINF = (1LL<<60);
const int INF = (1LL<<30);
const int MOD = 1000000007;

template <typename T> T &chmin(T &a, const T &b) { return a = min(a, b); }
template <typename T> T &chmax(T &a, const T &b) { return a = max(a, b); }
template <typename T> bool IN(T a, T b, T x) { return a<=x&&x<b; }
template<typename T> T ceil(T a, T b) { return a/b + !!(a%b); }
template<class S,class T>
ostream &operator <<(ostream& out,const pair<S,T>& a){
  out<<'('<<a.first<<','<<a.second<<')';
  return out;
}
template<class T>
ostream &operator <<(ostream& out,const vector<T>& a){
  out<<'[';
  REP(i, a.size()) {out<<a[i];if(i!=a.size()-1)out<<',';}
  out<<']';
  return out;
}

int dx[] = {0, 1, 0, -1}, dy[] = {1, 0, -1, 0};

template <typename monoid>
class segmentTree {
public:
  using M = monoid;
  using T = typename M::value_type;

  int sz;
  vector<T> x;

  segmentTree(int n = 1e5) {
    sz = 1; while(sz < n) sz *= 2;
    init();
  }
  void init() { x.assign(sz*2, M::id()); }

  // [a, b)
  T query(int a, int b, int k, int l, int r) {
    if(r <= a || b <= l) return M::id();
    if(a <= l && r <= b) return x[k];
    return M::f(query(a, b, 2*k+1, l, (l+r)/2),
                query(a, b, 2*k+2, (l+r)/2, r));
  }
  T query(int a, int b) {return query(a, b, 0, 0, sz);}
  // 点更新
  void update(int i, const T &val) {
    i += sz-1;
    x[i] = M::g(x[i], val);
    while(i > 0) {
      i = (i-1) / 2;
      x[i] = M::f(x[i*2+1], x[i*2+2]);
    }
  }
};

template <typename T>
struct min_monoid {
  using value_type = T;
  static constexpr T id() { return std::numeric_limits<T>::max(); }
  static T f(const T &a, const T &b) { return min(a, b); }
  static T g(const T &a, const T &b) { return b; }
};
template <typename T>
struct max_monoid {
  using value_type = T;
  static constexpr T id() { return std::numeric_limits<T>::min(); }
  static T f(const T &a, const T &b) { return max(a, b); }
  static T g(const T &a, const T &b) { return b; }
};

struct mono {
  using value_type = PII;
  static constexpr PII id() {return {1, 0};}
  static PII f(const PII &a, const PII &b) {
    int l = a.first / __gcd(a.first, b.first) * b.first;
    return {l, (l/a.first%MOD*a.second%MOD + l/b.first%MOD*b.second%MOD) % MOD};
  }
  static PII g(const PII &a, const PII &b) { return b; }
};

signed main(void)
{
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(false);

  int n, q;
  cin >> n >> q;
  VI p(n), l(q), r(q);
  REP(i, n) cin >> p[i], p[i]--;
  REP(i, q) cin >> l[i] >> r[i];

  VI x(n);
  REP(i, n) x[i] = i;

  VI cnt(n, -1);
  VI sum(n, 0);
  REP(i, 40) {
    REP(j, n) {
      x[j] = p[x[j]];
      if(cnt[j] == -1) (sum[j] += x[j]+1) %= MOD;
      if(cnt[j] == -1 && x[j] == j) cnt[j] = i+1;
    }
  }

  segmentTree<mono> seg(n);
  REP(i, n) seg.update(i, {cnt[i], sum[i]});
  REP(i, q) cout << seg.query(l[i]-1, r[i]).second << endl;

  return 0;
}

*1:a1,a2)*(b1,b2