Codeforces Gym 101142G

#include<set>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=1e6+10;

int n,q;
int to[N],nx[N],h[N],sz;
int dep[N][25];
int L[N],R[N],b[N],c[N];
int g[N],f[N],t[N];
set<int> s[N];
set<int>::iterator it;

int lowbit(int x)
{
    return x&-x;
}

void update(int p,int v)
{
    for(int i=p;i<=n;i=i+lowbit(i)) c[i]+=v;
}

int sum(int p)
{
    int res=0;
    for(int i=p;i>0;i=i-lowbit(i)) res=res+c[i];
    return res;
}

void add(int u,int v)
{
    to[sz]=v;
    nx[sz]=h[u];
    h[u]=sz++;
}

void dfs(int x)
{
    sz++; L[x]=sz; t[x]=0;
    for(int i=h[x];i!=-1;i=nx[i]){
        if(x==1) b[to[i]]=to[i];
        else b[to[i]]=b[x];
        dfs(to[i]);
        t[x]+=t[to[i]];
    }
    if (!t[x]) t[x]=1;
    R[x]=sz;
}

int Count(int x)
{
    return sum(R[x])-sum(L[x]-1);
}

int query(int x,int y)
{
    if (Count(x)==y) return t[x];
    int res=x;
    for (int i=20;i>=0;i--)
    {
        if (dep[x][i]<=1) continue;
        if (Count(dep[x][i])<y) x=dep[x][i];
        else res=dep[x][i];
    }
    return t[res];
}

int main()
{
    freopen("gangsters.in","r",stdin);
    freopen("gangsters.out","w",stdout);
    while(~scanf("%d%d",&n,&q))
    {
        sz=0;
        for(int i=1;i<=n;i++) h[i]=-1,g[i]=0,s[i].clear(),f[i]=0;

        for(int i=2;i<=n;i++)
        {
            int x; scanf("%d",&x);
            add(x,i);
            dep[i][0]=x;
            for(int j=1;j<=20;j++)
                dep[i][j]=dep[dep[i][j-1]][j-1];
        }

        sz=0;
        dfs(1);

        int a1=0,a2=0,a3=0;
        for(int i=1;i<=q;i++)
        {
            char op[5]; int x;
            scanf("%s%d",op,&x);
            if(op[0]=='+')
            {
                a3++;
                s[b[x]].insert(x);
                update(L[x],1);
                a2-=f[b[x]];
                if (!g[b[x]]++) a1++;
                f[b[x]]=query(x,g[b[x]]);
                a2+=f[b[x]];
            }
            else
            {
                a3--;
                s[b[x]].erase(x);
                update(L[x],-1);
                a2-=f[b[x]];
                if (!(--g[b[x]]))
                {
                     a1--; f[b[x]]=0;
                }
                else {
                    it=s[b[x]].begin();
                    f[b[x]]=query(*it,g[b[x]]);
                }
                a2+=f[b[x]];
            }
            printf("%d %d\n",a1,a2-a3);
        }
    }
    return 0;
}