数据结构(荣誉)实验六 线段树

简介: 数据结构(荣誉)实验六 线段树

1.敌兵布阵


题目描述


C国的死对头A国这段时间正在进行军事演习,所以C国间谍头子Derek和他手下Tidy又开始忙乎了。A国在海岸线沿直线布置了N个工兵营地,Derek和Tidy的任务就是要监视这些工兵营地的活动情况。由于采取了某种先进的监测手段,所以每个工兵营地的人数C国都掌握的一清二楚,每个工兵营地的人数都有可能发生变动,可能增加或减少若干人手,但这些都逃不过C国的监视。


输入


第一行一个整数T,表示有T组数据。


每组数据第一行有一个正整数N(N<=50000),表示敌人有N个工兵营地,接下来一行有N个正整数,第i个正整数ai代表第i个工兵营地里开始时有ai个人(1<=ai<=50)。


接下来每行有一条命令,命令有4种形式:


(1) Add i j,i和j为正整数,表示第i个营地增加j个人(j不超过30);


(2) Sub i j,i和j为正整数,表示第i个营地减少j个人(j不超过30);


(3) Query i j,i和j为正整数,i<=j,表示询问第i到第j个营地的总人数;


(4) End 表示结束,这条命令在每组数据最后出现。


输出


对第i组数据,首先输出“Case i:”和回车,


对于每个Query询问,输出一个整数并回车,表示询问的段中的总人数,这个数保持在int以内。


样例输入


1

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Query 1 3

Add 3 6

Query 2 7

Sub 10 2

Add 6 3

Query 3 10

End


样例输出


Case 1:

6

33

59


题解

#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
#define MID(l, r) (l + r) >> 1
#define lson root << 1
#define rson root << 1 | 1
const int maxn = 5e4 + 5;
struct Tree
{
    int l, r;
    int sum;
} tree[maxn * 3];
int arr[maxn], ans;
void Build(int root, int l, int r)
{
    tree[root].l = l;
    tree[root].r = r;
    if (l == r)
        tree[root].sum = arr[l];
    else
    {
        int mid = MID(l, r);
        Build(lson, l, mid);
        Build(rson, mid + 1, r);
        tree[root].sum = tree[lson].sum + tree[rson].sum;
    }
}
void Query(int root, int x, int y)
{
    if (x <= tree[root].l && y >= tree[root].r)
        ans += tree[root].sum;
    else
    {
        int mid = MID(tree[root].l, tree[root].r);
        if (x > mid)
        {
            Query(rson, x, y);
        }
        else if (y <= mid)
        {
            Query(lson, x, y);
        }
        else
        {
            Query(lson, x, y);
            Query(rson, x, y);
        }
    }
}
void Update(int root, int x, int y)
{
    tree[root].sum += y;
    if (tree[root].l == x && tree[root].r == x)
        return;
    int mid = MID(tree[root].l, tree[root].r);
    if (x > mid)
        Update(rson, x, y);
    else
        Update(lson, x, y);
}
int main()
{
    int T;
    cin >> T;
    for (int flag = 1; flag <= T; flag++)
    {
        int n;
        cin >> n;
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            cin >> arr[i];
        Build(1, 1, n);
        cout << "Case " << flag << ":" << endl;
        string ope;
        while (true)
        {
            cin >> ope;
            if (ope == "End")
            {
                break;
            }
            if (ope == "Add")
            {
                int x, y;
                cin >> x >> y;
                Update(1, x, y);
                continue;
            }
            if (ope == "Sub")
            {
                int x, y;
                cin >> x >> y;
                Update(1, x, -y);
            }
            if (ope == "Query")
            {
                int x, y;
                cin >> x >> y;
                ans = 0;
                Query(1, x, y);
                cout << ans << endl;
            }
        }
    }
    return 0;
}


2. 最大数


题目描述

8fa6dcf74a9e445d9e7e24c48a39bea0.png

输入

29956461d4bc42929732a2210189f111.png

输出

1751a9eff09b4cf99a83a9983101c2eb.png

样例输入


5 100

A 96

Q 1

A 97

Q 1

Q 2


样例输出


96

93

96


题解

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#define MAX 100000
using namespace std;
int mx[MAX * 4], a[MAX], m, d, x, n, now;
void Build(int k, int l, int r, int x) {
    if (l == r && l == x) {
        mx[k] = a[l];
        return;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if (x <= mid) {
        Build(k << 1, l, mid, x);
    } else {
        Build(k << 1 | 1, mid + 1, r, x);
    }
    mx[k] = max(mx[k << 1], mx[k << 1 | 1]);
}
int query(int k, int l, int r, int x, int y) {
    if (l == x && r == y) {
        return mx[k];
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    if (y <= mid) {
        return query(k << 1, l, mid, x, y);
    }
    if (x > mid) {
        return query(k << 1 | 1, mid + 1, r, x, y);
    }
    return
            max(query(k << 1, l, mid, x, mid), query(k << 1 | 1, mid + 1, r, mid + 1, y));
}
int main() {
    cin >> m >> d;
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        char op;
        cin >> op;
        if (op == 'A') {
            cin >> x;
            x += now;
            x %= d;
            a[++n] = x;
            Build(1, 1, m, n);
        } else {
            cin >> x;
            now = query(1, 1, m, n - x + 1, n);
            printf("%d\n", now);
        }
    }
}


3.Distinct Characters Queries(英文题面)(线段树)


题目描述

9e0e7f5dccdb42b8b8b428eb08195f24.png

输入

a26ccc6319194ab1a131a928c192dd90.png

输出

b83e3e35b84044f2bfa65398b9944787.png

样例输入

abacaba

5

2 1 4

1 4 b

1 5 b

2 4 6

2 1 7

样例输出

3

1

2

题解

#include <iostream>
#include <set>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 1;
set<int> st[99];
char c[N];
int main() {
    cin >> (c + 1);
    int n;
    cin >> n;
    int len = strlen(c + 1);
    for (int i = 1; i <= len; ++i) {
        st[c[i] - 'a'].insert(i);
    }
    int f, t, d;
    char k;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        cin >> f;
        if (f == 1) {
            cin >> t >> k;
            st[c[t] - 'a'].erase(t);
            st[k - 'a'].insert(t);
            c[t] = k;
        } else {
            cin >> t >> d;
            int sum = 0;
            for (int j = 0; j < 26; ++j) {
                auto p = st[j].lower_bound(t);
                if (p != st[j].end() && *p <= d) sum++;
            }
            cout << sum << endl;
        }
    }
}


4.Kth number


题目描述


Give you a sequence and ask you the kth big number of a inteval.


输入


The first line is the number of the test cases.


For each test case, the first line contain two integer n and m (n, m <= 100000), indicates the number of integers in the sequence and the number of the quaere.

The second line contains n integers, describe the sequence.

Each of following m lines contains three integers s, t, k.


输出


For each test case, output m lines. Each line contains the kth big number.


样例输入


1

10 1

1 4 2 3 5 6 7 8 9 0

1 3 2


样例输出


2


题解

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
#define MAXN 100
struct treeNode
{
    int val[MAXN];   
    int lStart, rEnd; 
    int cnt;
} segTree[4 * MAXN + 1];
int num[MAXN];
void build(int root, int arr[], int iStart, int iEnd)
{
    if (iStart == iEnd)
    {
        segTree[root].cnt = 0;
        segTree[root].val[segTree[root].cnt++] = arr[iStart];
    }
    else
    {
        int mid = (iStart + iEnd) >> 1;
        build(root * 2 + 1, arr, iStart, mid);
        build(root * 2 + 2, arr, mid + 1, iEnd);
        segTree[root].cnt = segTree[2 * root + 1].cnt + segTree[2 * root + 2].cnt;
        merge(segTree[2 * root + 1].val, segTree[2 * root + 1].val + segTree[2 * root + 1].cnt,
              segTree[2 * root + 2].val, segTree[2 * root + 2].val + segTree[2 * root + 2].cnt,
              segTree[root].val);
    }
    segTree[root].lStart = iStart;
    segTree[root].rEnd = iEnd;
}
int *query(int k, int l, int r, int &cnt)
{
    int i;
    if (l <= segTree[k].lStart && segTree[k].rEnd <= r)
    {
        cnt = segTree[k].cnt;
        return segTree[k].val;
    }
    int *res = new int[MAXN];
    int *resl, *resr;
    int cntr = 0, cntl = 0;
    int mid = (segTree[k].lStart + segTree[k].rEnd) >> 1;
    if (l <= mid)
        resl = query(k * 2 + 1, l, r, cntl);
    if (r > mid)
        resr = query(k * 2 + 2, l, r, cntr);
    merge(resl, resl + cntl, resr, resr + cntr, res);
    cnt = cntl + cntr;
    return res;
}
int main()
{
    int m, n, cnt, r, l, i, k, t;
    cin >> t;
    while (t--)
    {
        cin >> n >> m;
        for (i = 0; i < n; i++)
            cin >> num[i];
        build(0, num, 0, n - 1);
        while (m--)
        {
            cin >> l >> r >> k;
            int *res = query(0, l - 1, r - 1, cnt);
            cout << res[cnt - k] << endl;
        }
    }
    return 0;
}
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