线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)(上)

简介: 线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)

总算是把线段树和树状数组的例题给干完了,晚上思考下该继续做练习还是干别的专题,目前想法是干别的专题,只要每天重新做几道例题,反复做到滚瓜烂熟,遇到时能举一反一就好了。

线段树

1.批量等值修改

前提条件

是要区间修改,区间查询,且修改操作修改的值是相同的,比如批量+1,批量-1.

有一种特例是批量替换,

情景

一般是要对一个数组执行k次操作,每次改变其中一个区间内所有元素的值,然后询问一个区间内所有元素的最值或总和,

例题1区间等值操作

题解代码

void Pushdown(int k){    //更新子树的lazy值,这里是RMQ的函数,要实现区间和等则需要修改函数内容
    if(lazy[k]){    //如果有lazy标记
        lazy[k<<1] += lazy[k];    //更新左子树的lazy值
        lazy[k<<1|1] += lazy[k];    //更新右子树的lazy值
        t[k<<1] += lazy[k];        //左子树的最值加上lazy值
        t[k<<1|1] += lazy[k];    //右子树的最值加上lazy值
        lazy[k] = 0;    //lazy值归0
    }
}

注意懒标记中储存区间修改的值与长度的乘积,大概率开long long

struct node {
    int l, r;
    ll val;
    ll lazy;
}t[N << 2];
void pushdown(node& op, ll lazy) {
    op.val += lazy * (op.r - op.l + 1);
    op.lazy += lazy;
}
void pushdown(int x) {
    if (!t[x].lazy) return;
    pushdown(t[x << 1], t[x].lazy), pushdown(t[x << 1 | 1], t[x].lazy);
    t[x].lazy = 0;
}
void build(int l, int r, int x = 1\没有值传入时,默认初始化为1) {
    t[x] = { l, r, w[l], 0 };
    if (l == r) return;
    int mid = l + r >> 1;
    build(l, mid, x << 1), build(mid + 1, r, x << 1 | 1);
    pushup(x);
}
void modify(int l, int r, int c, int x = 1) {
    if (l <= tr[x].l && r >= tr[x].r) { pushdown(tr[x], c); return; }\通过打标记的方法来赋值
    pushdown(x);
    操作时遇到了懒标记就处理下(懒的思想,顺路就搞下,不顺路就拖着不干)
    int mid = tr[x].l + tr[x].r >> 1;
    if (l <= mid) modify(l, r, c, x << 1);\modify的递归也变成了和线段树单点修改query里的递归形式,有交集就递归。
    if (r > mid) modify(l, r, c, x << 1 | 1);
    pushup(x);
}
ll ask(int l, int r, int x = 1) {
    if (l <= t[x].l && r >= tr[x].r) return tr[x].val;
    pushdown(x);
    //query的唯一变化就是加上了一个pushdown();
    int mid = tr[x].l + tr[x].r >> 1;
    ll res = 0;
    if (l <= mid) res += ask(l, r, x << 1);
    if (r > mid) res += ask(l, r, x << 1 | 1);
    return res;
}
int main()
{
    int n, m; cin >> n >> m;
    rep(i, n) scanf("%d", &w[i]);
    build(1, n);
    while (m--) {
        char op[2]; int l, r; scanf("%s %d %d", op, &l, &r);
        if (*op == 'Q') printf("%lld\n", ask(l, r));
        else {
            int c; scanf("%d", &c);
            modify(l, r, c);
        }
    }
    return 0;
}
自己写的acwing式代码
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
typedef long long ll;
struct node{
  int l,r;
  ll sum;
  ll lazy;
}tr[N<<2];
int w[N];
传入的lazy写成int类型,导致卡壳非常久。
晚上再写一遍。
注意不要混淆long long和int
void pushdown(node &x,ll lazy){
  x.sum += lazy*(x.r - x.l + 1);
  x.lazy += lazy;
}
//一次调用需要从外界赋值,打上lazy,还有一次调用不需要从外界赋值解放lazy,所以分开写。
void pushdown(int u){
  if(!tr[u].lazy) return;
  pushdown(tr[u<<1],tr[u].lazy),pushdown(tr[u<<1|1],tr[u].lazy);
  tr[u].lazy = 0;
}
void pushup(int u){
  tr[u].sum = tr[u<<1].sum + tr[u<<1|1].sum;
}
void build(int u,int l,int r){
  tr[u].l = l,tr[u].r = r,tr[u].sum =w[r];
  if(l == r) return;
  int mid = l + r >> 1;
  build(u<<1,l,mid),build(u<<1|1,mid+1,r);
  pushup(u);
}
ll query(int u,int l,int r){
  if(tr[u].l >= l && tr[u].r <= r) return tr[u].sum;
  ll res = 0;
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  pushdown(u);
  if(l <= mid) res += query(u<<1,l,r);
  if(r > mid) res += query(u<<1|1,l,r);
  return res;
}
void modify(int u,int l,int r,int v){
  if(tr[u].l >= l && tr[u].r <= r){
    pushdown(tr[u],v);
    return;
  }
  pushdown(u);
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(l <= mid) modify(u<<1,l,r,v);
  if(r > mid) modify(u<<1|1,l,r,v); 
  pushup(u);
}
int main(){
  int n,m;
  cin >> n >> m;
  for(int i =1;i <= n;i++) scanf("%d",&w[i]);
  build(1,1,n);
  while(m--){
    char op[2];
    int l,r;
    scanf("%s%d%d",op,&l,&r);
    if(*op == 'Q') printf("%lld\n",query(1,l,r));
    else{
      int c;
      scanf("%d",&c);
      modify(1,l,r,c);
    }
  }
  return 0;
}

注意:

线段树的初始化在build里完成,多组数据集时不需要再额外初始化。


例题2线段树区间覆盖,二分查找

区别似乎可以用储存的是什么,还有操作是什么来区分

题解代码

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 1; i <= (n); ++i)
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 5E4 + 10;
struct node {
    int l, r;
    int val;
    int lazy;
    lazy不能初始化为0或1的原因,要区分lazy的是否存在,存在时状态为非空还是空
    一般直觉是可以把有花设置为1,无花设置为0,可以用区间长度-查到的数量进行有花和无花数量的查询,所以这个应该不是什么问题,写出来之后再替换下。
}t[N << 2];
void pushdown(node& op, int lazy) {
    op.val = lazy * (op.r - op.l + 1);
    op.lazy = lazy;
    解除储存的懒标记
    理解这个代码的关键点在于这里的符号是等于,而不是+=
  }
void pushdown(int x) {
    if (t[x].lazy == -1) return;
    pushdown(t[x << 1], t[x].lazy), pushdown(t[x << 1 | 1],t[x].lazy);
    t[x].lazy = -1;
    向根部递归,解除所有子树里的节点的懒标记
}
void pushup(int x) {
  t[x].val = t[x << 1].val + t[x << 1 | 1].val; 
}
void build(int l, int r, int x = 1) {
    t[x] = { l, r, 1, -1 };
    if (l == r) return;
    int mid = l + r >> 1;
    build(l, mid, x << 1), build(mid + 1, r, x << 1 | 1);
    pushup(x);
}
void modify(int l, int r, int c, int x = 1) {
    if (l <= t[x].l && r >= t[x].r) {
        pushdown(t[x], c);
        return;
    }
    pushdown(x);
    int mid = t[x].l + t[x].r >> 1;
    if (l <= mid) modify(l, r, c, x << 1);
    if (r > mid) modify(l, r, c, x << 1 | 1);
    pushup(x);
}
int ask(int l, int r, int x = 1) { //查询[l, r]区间的空花瓶数目
    if (l <= t[x].l && r >= t[x].r) return t[x].val;
    pushdown(x);
    int mid = t[x].l + t[x].r >> 1;
    int res = 0;
    if (l <= mid) res += ask(l, r, x << 1);
    if (r > mid) res += ask(l, r, x << 1 | 1);
    return res;
    1代表花瓶是空的
}
int n, m;
int getindex(int a, int c) { //找到[a, n]区间, 第c个可以放花瓶的位置
    int l = a, r = n;
    while (l < r) {
        int mid = l + r >> 1;
        if (ask(a, mid) >= c) r = mid;
        else l = mid + 1;
    }
    return l;
}
int main()
{
    int T; cin >> T;
    while (T--) {
        scanf("%d %d", &n, &m);
        build(1, n);
        while (m--) {
            int k, x, y; scanf("%d %d %d", &k, &x, &y);
            if (k == 1) {
                int cou = ask(x + 1, n);
                找到总共能插的花瓶数量
                if (!cou) printf("Can not put any one.\n");
                else {
                    int L = getindex(x + 1, 1);
                    找到第一个能插花瓶的下标
                    int R = getindex(x + 1, min(y, cou)); //注意要和cou取一个min
                    找到最后一个插花瓶的地方,或者是最后一个能插花瓶的地方
                    modify(L, R, 0);
                    l到r的数量设置为0,插花。
                    printf("%d %d\n", L - 1, R - 1);
                }
            }
            else {
                int res = y - x + 1 - ask(x + 1, y + 1);
                  x到y的花瓶数量 - x到y的空花瓶数量
                  res就是非空(被清空)的花瓶数量
                modify(x + 1, y + 1, 1);
                  x到y的数量设置为1
                  1代表花瓶是空的
                printf("%d\n", res);
            }
        }
        puts("");
    }
    return 0;
}

经过模仿得到的acwing代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 5e4 + 10;
统计的是花瓶数量,不需要开long long,
struct node{
  int l,r;
  int sum;
  int lazy;
}tr[N<<2];
void pushdown(int u,int lazy){
  批量修改后,子树内所有的节点状态都相等,所以直接用lazy存状态,然后乘区间长度就可以表示出当前节点下的1状态节点个数,直接赋给sum。
  lazy存一个当前节点下的所有节点的状态。
  tr[u].sum = lazy * (tr[u].r - tr[u].l + 1);
  tr[u].lazy = lazy;
}
void pushdown(int u){
  if(tr[u].lazy == -1) return ;
  pushdown(u<<1,tr[u].lazy),pushdown(u<<1|1,tr[u].lazy);
  tr[u].lazy = -1;
}
void pushup(int u){
  tr[u].sum = tr[u<<1].sum + tr[u<<1|1].sum
}
void build(int u,int l,int r){
build需要和之前的题对比一下
  tr[u] = {l,r,1,-1};
  if(l == r) return;
  int mid = l +  r >> 1;
  build(u<<1,l,mid),build(u<<1|1,mid+1,r);
  pushup(u);
}
void modify(int u,int l,int r,int v){
没什么区别,传统批量等值修改的modify
  if(l <= tr[u].l && tr[u].r <= r){
    pushdown(u,v);
    return;
  }
  pushdown(u);
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(l <= mid) modify(u<<1,l,r,v);
  if(r > mid) modify(u<<1|1,l,r,v);
  pushup(u);
}
int query(int u,int l,int r){
没什么区别,传统批量等值修改的query
  if(l <= tr[u].l && tr[u].r <= r) return tr[u].sum;
  pushdown(u);
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  int res = 0;
  if(l <= mid) res += query(u<<1,l,r);
  if(r > mid) res += query(u<<1|1,l,r);
  return res;
}
int n,m;
int find(int x,int v){
找a到n的第v个空花瓶。没有第v个会返回n
二分是要看mid和返回值的关系 
  int l = x,r = n;
  while(l < r){
    int mid = l  + r >> 1;
    if(query(1,x,mid) >= v) r = mid;
    else l = mid + 1;
  }
  return l;
}
int main(){
  int t;
  cin >> t;
  while(t--){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    build(1,1,n);
    while(m--){
      int op,l,r;
      scanf("%d%d%d",&op,&l,&r);
      if(op == 1){
        l++;
        int cnt = query(1,l,n);
//        cout << cnt << endl;
        if(!cnt) printf("Can not put any one.\n");
        else{
          int L = find(l,1);
          int R = find(l,min(r,cnt));
          因为是找最后一个能插花的位置,所以要先用花的数量和空花瓶数量比较下,选出最小的一个,保证find查到的返回值位置是空花瓶。
//          cout << L << " " << R << endl;
          modify(1,L,R,0);
          printf("%d %d\n",L-1,R-1);
        }
      }
      else{
        l++,r++;
        int res = r - l + 1 - query(1,l,r);
        modify(1,l,r,1);
        printf("%d\n",res);
      }
    }
    puts("");
  }
  return 0;
}

例题3最大连续区间的维护,给连续区间长度,找端点

与例题2的区别,

此题要求在一个连续的区间上操作,所以是要知道一段区间是否连续,是否足够长,

用节点信息fmax,lmax,rmax来维护区间最大连续,左到右的最大连续,右到左的最大连续

情景:

如果这段时间空闲就安排活动。


因为要找到最左的区间,用深度优先搜索来找。

递归方面倒是和例题2很像,都是有一个左侧空瓶优先。但不会例题2递归做法,还不太懂。


套路

区间合并

前提条件:找连续区间
情景

区间合并,最大连续的情景

每组i向柜台的麋鹿Canmuu申请一组Di连续的房间。

任意两个相邻村庄之间可以通过地道保持连通。八路军司令询问从第 x 个村庄可以到达多少个地道完好的村庄(包括第 x 个村庄本身)。

就是找一段最靠前的符合要求的连续空间分配给每个请求,

应对:

用fmax,lmax,和rmax来维护最大连续。

查询区间,端点如果有优先级

递归优先的情景Canmuu总是选择尽可能小的r值。

就是找一段最靠前的符合要求的连续空间分配给每个请求,

dfs深搜递归查询,有先的放在前面。

一个染色优先度的套路,

前提条件

分色1,和色2,两种颜色

色1优先级高,可以无视色2进行区间染色,优先染无色区间,次优先染色2区间,不能染色1区间

色2不能在色1染色过的地方染色。

情景:

如果没有找到,小明就冒着木叽叽的风险无视所有屌丝基友的约定,

女神时间安排操作优先于屌丝。


处理方法

用两颗树来维护女神和屌丝的时间。女神邀约时先在屌丝树上找空闲(满足条件的最大连续)找不到再在女神树上找空闲(满足条件的最大连续)

女神操作染色时,要在两棵树上都进行染色,而屌丝操作只染一棵树。

题解代码

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 1; i <= (n); ++i)
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 1E5 + 10;
struct node {
    int l, r;
    int fmax, lmax, rmax;
    int lazy;
    0代表没时间,1代表有时间。
}t1[N << 2], t2[N << 2]; // 基友, 女神
void pushdown(node& op, int lazy) {
  需要标记时使用
    op.fmax = lazy * (op.r - op.l + 1);
    直接把这个节点标注成了完全连续,进行区间覆盖成1或0
    op.lmax = op.fmax, op.rmax = op.fmax;
    经过fmax被赋值后,fmax变成了区间长度乘lazy状态,可以直接赋给lmax和fmax
    op.lazy = lazy;
}
void pushdown(node t[], int x) {
  需要访问子节点时使用。
    if (t[x].lazy == -1) return;
    pushdown(t[x << 1], t[x].lazy), pushdown(t[x << 1 | 1], t[x].lazy);
    t[x].lazy = -1;
}
一个输入tr[x],一个输入tr,用地址和引用来区分两个pushdown
void pushup(node& p, node& l, node& r) {
    p.fmax = max(max(l.fmax, r.fmax), l.rmax + r.lmax);
    p.lmax = l.lmax + (l.lmax == l.r - l.l + 1 ? r.lmax : 0);
    如果完全左子节点完全连续,就加上右子节点的从左往右最大连续,是一段连续的区间
    p.rmax = r.rmax + (r.rmax == r.r - r.l + 1 ? l.rmax : 0);
    如果右子节点完全连续,就加上左子节点的从左往右最大连续。
}
void pushup(node t[], int x) { pushup(t[x], t[x << 1], t[x << 1 | 1]); }
节点维护多个信息时写个pushup重载简化代码.
一个简化代码的操作,输入u变换成u<<1,u<<1|1的节点,传入函数引用里。
void build(int l, int r, int x = 1) {
    t1[x] = t2[x] = { l, r, 1, 1, 1, -1 };lazy初始化为-1其他为1.
    if (l == r) return;
    int mid = l + r >> 1;
    build(l, mid, x << 1), build(mid + 1, r, x << 1 | 1);
    pushup(t1, x), pushup(t2, x);
}
int findleft(node t[], int c, int x = 1) { //找到当前树中最左侧有连续c空闲时间的左端点(起始点)
  不用担心搜不到结果,因为是用tr[1] 最上层节点的fmax确定过有这样一段连续时间才搜的
    if (t[x].l == t[x].r) return t[x].l;
    符合条件就return
    pushdown(t, x);
    if (t[x << 1].fmax >= c) return findleft(t, c, x << 1);
    dfs,把1的深度搜完,转战2
    if (t[x << 1].rmax + t[x << 1 | 1].lmax >= c) return t[x << 1].r - t[x << 1].rmax + 1;
    把2的深度搜完,转战3
    搜到了立刻返回,
    return findleft(t, c, x << 1 | 1);
    把3的深度搜完
}
维护最大连续,不需要query,
如果要求某个区间的最大连续的话要l==tr[u].l ,r == tr[u].r然后返回fmax
此题要找最左的符合要求的连续长度,如果有就在里面搜。要判断有没有,只需要看根节点的fmax是否符合要求即可,
void modify(node t[], int l, int r, int x = 1) { //修改某一课树的
    if (l <= t[x].l && r >= t[x].r) { pushdown(t[x], 0); return; }
    pushdown(t, x);
    int mid = t[x].l + t[x].r >> 1;
    if (l <= mid) modify(t, l, r, x << 1);
    if (r > mid) modify(t, l, r, x << 1 | 1);
    pushup(t, x);
}
void modify(int l, int r, int c, int x = 1) { //两棵树一起修改的
鸡血状态下会推掉所有邀约,所以要两棵树一起修改成1.
女神邀请时两颗树要一起修改成0,所以要从外部引入值。
    if (l <= t1[x].l && r >= t1[x].r) {
    两棵树的l,r是一样的,判一棵就行
        pushdown(t1[x], c), pushdown(t2[x], c);
        return;
    }
    pushdown(t1, x), pushdown(t2, x);
    int mid = t1[x].l + t1[x].r >> 1;
    if (l <= mid) modify(l, r, c, x << 1);
    if (r > mid) modify(l, r, c, x << 1 | 1);
    pushup(t1, x), pushup(t2, x);
}
int main()
{
    int T; cin >> T;
    rep(Case, T) {
        printf("Case %d:\n", Case);
        int n, m; scanf("%d %d", &n, &m);
        build(1, n);
        while (m--) {
            char s[10]; scanf("%s", s);
            if (*s == 'S') {
                int l, r; scanf("%d %d", &l, &r);
                modify(l, r, 1);
                赋值1,相当于一个清空的状态。
                printf("I am the hope of chinese chengxuyuan!!\n");
            }
            else {
                int x; scanf("%d", &x);
                if (*s == 'N') {
                    if (t1[1].fmax >= x) { //基友树有足够的时间
                        int l = findleft(t1, x);
                        modify(l, l + x - 1, 0);
                        赋值0,有约状态,
                        printf("%d,don't put my gezi\n", l);
                    }
                    else if (t2[1].fmax >= x){ //女神树有足够的时间
                        int l = findleft(t2, x);
                        modify(l, l + x - 1, 0);
                        printf("%d,don't put my gezi\n", l);
                    }
                    else printf("wait for me\n");
                }
                else if (*s == 'D') {
                    if (t1[1].fmax >= x) {
                        int l = findleft(t1, x);
                        modify(t1, l, l + x - 1);
                        printf("%d,let's fly\n", l);
                    }
                    else printf("fly with yourself\n");
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}

经过模仿得到的acwing代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
struct node{
  int l,r;
  int fmax,lmax,rmax;
  int lazy;
}t1[N<<2],t2[N<<2]; 
void pushdown(node &t,int lazy){
  t.fmax = lazy * (t.r - t.l + 1);
  t.lmax = t.rmax = t.fmax;
  t.lazy = lazy;
}
void pushdown(node t[],int u){
  if(t[u].lazy != -1){
    pushdown(t[u<<1],t[u].lazy),pushdown(t[u<<1|1],t[u].lazy);
    t[u].lazy = -1;
  }
}
void pushup(node&p,node&l,node&r){
  p.fmax = max(max(l.fmax,r.fmax),l.rmax + r.lmax);
  p.lmax = l.lmax + (l.lmax == l.r - l.l + 1 ? r.lmax : 0);
  p.rmax = r.rmax + (r.rmax == r.r - r.l + 1 ? l.rmax : 0);
}
void pushup(node t[],int u){
  pushup(t[u],t[u<<1],t[u<<1|1]);
}
void build(int u,int l,int r){
  t1[u] = t2[u] = {l,r,1,1,1,-1};
  if(l == r) return;
  int mid = l + r >> 1;
  build(u<<1,l,mid),build(u<<1|1,mid+1,r);
  pushup(t1,u),pushup(t2,u);
}
void modify(node tr[],int u,int l,int r){
  if(tr[u].l >= l && tr[u].r <= r){
    pushdown(tr[u],0);
    return;
  }
  pushdown(tr,u);
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(l <= mid) modify(tr,u<<1,l,r);
  if(r > mid) modify(tr,u<<1|1,l,r);
  pushup(tr,u);
}
void modify(int u,int l,int r,int v){
  if(t1[u].l >= l && t1[u].r <=r ){
    pushdown(t1[u],v),pushdown(t2[u],v);
    return;
  }
  pushdown(t1,u),pushdown(t2,u);
  int mid = t1[u].l + t1[u].r >> 1;
  if(l <= mid) modify(u<<1,l,r,v);
  if(r > mid) modify(u<<1|1,l,r,v);
  pushup(t1,u),pushup(t2,u);
}
int main(){
  int t;
  cin >> t;
  for(int Case = 1;Case <= t;Case++){
    printf("Case %d:\n",Case);
    int  n,m;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    build(1,1,n);
    while(m--){
      char s[10];
      scanf("%s",s);
      if(*s == 'S'){
        int l,r;
        scanf("%d%d",&l,&r);
        modify(1,l,r,1);
        printf("I am the hope of chinese chengxuyuan!!\n");
      }
      else{
        int x;
        scanf("%d",&x);
        if(*s == 'N'){
          if(t1[1].fmax >= x){
            int l = findleft(t1,1,x);
            modify(1,l,l+x-1,0);
            printf("%d,don't put my gezi\n", l);
          }
          else if(t2[1].fmax >= x){
            int l = findleft(t2,1,x);
            modify(1,l,l+x-1,0);
            printf("%d,don't put my gezi\n", l);
          }
                    else printf("wait for me\n");   
        }
        else if(*s == 'D'){
          if(t1[1].fmax >= x){
            int l = findleft(t1,1,x);
            modify(t1,1,l,l+x-1);
                        printf("%d,let's fly\n", l);
          }
                    else printf("fly with yourself\n");
        }
      }
    }
  }
  return 0;
}

套路

前提条件

给连续区间长度,求满足长度要求的连续区间端点。

######应对:

dfs,fmax,lmax,rmax,搜fmax,rmax+lmax,

int findleft(node tr[],int u,int v){
  if(tr[u].l == tr[u].r ) return tr[u].l;
  pushdown(tr,u);
  if(tr[u<<1].fmax >= v)return findleft(tr,u<<1,v);
  会递到第一个左子节点<v的位置,然后回归到最后一个左子节点<= v的位置,然后往下面的语句走。
  if(tr[u<<1].rmax +tr[u<<1|1].lmax >= v) return tr[u<<1].r - tr[u<<1].rmax + 1;
  中间的区间不符合要求,说明答案不在左子节点,就往右子节点递归。
  return findleft(tr,u<<1|1,v);
}

例题4最大连通区间维护,给点找连续区间长度

  找连续区间,用递归找,x点在的连续区间,长度大于n的连续区间。
  没有优先级,可以先找左子节点,也可以先找右子节点。
  和例题3的递归一样,x在左右子节点的合并区间或在叶子节点才返回具体的值。
  fmax不能用来确定x的位置,所以没有任何用,此题就没有使用fmax,只使用了
  lmax和rmax

套路:

前提条件:给点,找连续区间长度

应对,根据点与mid的值来确定在左右子节点,然后找

左rmax的左端点,

右lmax的右端点

看x在不在。在则返回左rmax+右lmax,

不在则继续搜左子节点(右子节点)

搜到叶子返回节点的lmax或rmax

int query(int u,int x){
  if(tr[u].l == tr[u].r) return tr[u].lmax;
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(x <= mid){
    if(x>= tr[u<<1].r - tr[u<<1].rmax + 1) return tr[u<<1].rmax + tr[u<<1|1].lmax;
    return query(u<<1,x);
  }
  else{
    if(x<= tr[u<<1|1].l + tr[u<<1|1].lmax - 1) return tr[u<<1].rmax + tr[u<<1|1].lmax;
    return query(u<<1|1,x);   
  }
}

题解代码

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 1; i <= (n); ++i)
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 5E4 + 10;
struct node {
    int l, r;
    int lmax, rmax; //左右最大连续长度
}t[N << 2];
void pushup(node& p, node& l, node& r) { //区间合并
    p.lmax = l.lmax + (l.lmax == l.r - l.l + 1 ? r.lmax : 0);
    p.rmax = r.rmax + (r.rmax == r.r - r.l + 1 ? l.rmax : 0);
}
void pushup(int x) { pushup(t[x], t[x << 1], t[x << 1 | 1]); }
void build(int l, int r, int x = 1) {
    t[x] = { l, r, 1, 1 };
    if (l == r) return;
    int mid = l + r >> 1;
    build(l, mid, x << 1), build(mid + 1, r, x << 1 | 1);
    pushup(x);
}
void modify(int a, int c, int x = 1) {
    if (t[x].l == t[x].r) {
        t[x].lmax = t[x].rmax = c;
        return;
    }
    int mid = t[x].l + t[x].r >> 1;
    modify(a, c, x << 1 | (a > mid));
    pushup(x);
}
int ask(int a, int x = 1) {
    if (t[x].l == t[x].r) return t[x].lmax;
    int mid = t[x].l + t[x].r >> 1;
    if (a <= mid) { //表明a在左子树, 看看左子树右连续区间是否包含a点
        node& op = t[x << 1];
        if (a >= op.r - op.rmax + 1) return op.rmax + t[x << 1 | 1].lmax;
        询问a是否在从右往左最大连续的区间内,
        return ask(a, x << 1); //不包含a
    }
    else { //表明a在右子树, 看看右子树左连续区间是否包含a点
        node& op = t[x << 1 | 1];
        if (a <= op.l + op.lmax - 1) return op.lmax + t[x << 1].rmax;
        询问a是否在从左往右最大连续内,在则返回左右子节点的合并区间
        return ask(a, x << 1 | 1); //不包含a
        不在则继续搜
    }
}
int main()
{
    int n, m;
    while (~scanf("%d %d", &n, &m)) {
        stack<int> st; //记录最后被删除的点
        build(1, n);
        rep(i, m) {
            char s[2]; scanf("%s", s);
            if (s[0] == 'D') {
                int a; scanf("%d", &a);
                modify(a, 0);
                st.push(a);
            }
            else if (s[0] == 'Q') {
                int a; scanf("%d", &a);
                printf("%d\n", ask(a));
            }
            else modify(st.top(), 1), st.pop();
        }
    }
    return 0;
}

模仿后得到的acwing代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <stack>
using namespace std;
const int N = 5e4 + 10;
struct node{
  int l,r;
  int lmax,rmax;
}tr[N<<2];
void pushup(node &tr,node &l,node &r){
    tr.lmax = l.lmax + (l.lmax == l.r - l.l + 1 ? r.lmax : 0);
    tr.rmax = r.rmax + (r.rmax == r.r - r.l + 1 ? l.rmax : 0);
}
void pushup(int u){
  pushup(tr[u],tr[u<<1],tr[u<<1|1]);
}
void build(int u,int l,int r){
  tr[u] = {l,r,1,1};
  if(l == r) return;
  int mid = l + r >> 1;
  build(u<<1,l,mid),build(u<<1|1,mid+1,r);
  pushup(u);
}
int query(int u,int x){
  if(tr[u].l == tr[u].r) return tr[u].lmax;
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(x <= mid){
    if(x>= tr[u<<1].r - tr[u<<1].rmax + 1) return tr[u<<1].rmax + tr[u<<1|1].lmax;
     找到了直接返回值,因为第一次找到肯定是最接近根节点,最大的。
    return query(u<<1,x  );
    找连续区间,用递归找,x点在的连续区间,长度大于n的连续区间。
    没有优先级,可以先找左子节点,也可以先找右子节点。
    和例题3的递归一样,x在左右子节点的合并区间或在叶子节点才返回具体的值。
    fmax不能用来确定x的位置,所以没有任何用,此题就没有使用fmax,只使用了
    lmax和rmax
  }
  else{
    if(x<= tr[u<<1|1].l + tr[u<<1|1].lmax - 1) return tr[u<<1].rmax + tr[u<<1|1].lmax;
    return query(u<<1|1,x);   
  }
}
void modify(int u,int x,int v){
  if(tr[u].l == tr[u].r){
    tr[u].lmax = tr[u].rmax = v;
    return;
  }
  int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
  if(x <= mid) modify(u<<1,x,v);
  else modify(u<<1|1,x,v);
  pushup(u);  
}
int main()
{
    int n, m;
    while (~scanf("%d %d", &n, &m)) {
        stack<int> st; //记录最后被删除的点
        可以连续修复,所以用stack存摧毁的位置,先进后出,栈顶就是最新的一个元素。
        build(1,1, n);
        for(int i= 1;i <= m;i++) {
            char s[2]; scanf("%s", s);
            if (s[0] == 'D') {
                int a; scanf("%d", &a);
                modify(1,a, 0);
                st.push(a);
            }
            else if (s[0] == 'Q') {
                int a; scanf("%d", &a);
                printf("%d\n", query(1,a));
            }
            else modify(1,st.top(), 1), st.pop();
        }
    }
    return 0;
}
目录
相关文章
|
算法 测试技术 Android开发
LeetCode 周赛上分之旅 #45 精妙的 O(lgn) 扫描算法与树上 DP 问题
学习数据结构与算法的关键在于掌握问题背后的算法思维框架,你的思考越抽象,它能覆盖的问题域就越广,理解难度也更复杂。在这个专栏里,小彭与你分享每场 LeetCode 周赛的解题报告,一起体会上分之旅。
74 2
LeetCode 周赛上分之旅 #45 精妙的 O(lgn) 扫描算法与树上 DP 问题
|
5月前
|
人工智能 C#
一文搞懂:【62测试】【状压dp】【dfs序】【线段树】
一文搞懂:【62测试】【状压dp】【dfs序】【线段树】
24 0
|
5月前
|
C++
【洛谷 P1618】三连击(升级版)题解(深度优先搜索+位集合)
`三连击(升级版)` 是一道编程题,要求将数字 $1$ 到 $9$ 分成三组,构成三个三位数,其比例为 $A:B:C$。给定 $A$, $B$, $C$,程序应找到所有可能的组合并按首位升序输出。输入为 $A$, $B$, $C$,输出是满足比例的三位数或&quot;No!!!&quot;(当无解时)。解决方案涉及全排列搜索和比例验证。提供的AC代码使用C++,通过位集记录数字使用情况,递归实现全排列。
66 0
图解二分法(二分查找)(Aswing 789. 数的范围)
图解二分法(二分查找)(Aswing 789. 数的范围)
|
6月前
|
人工智能
牛客xiao白月赛39 D(线段树维护区间)
牛客xiao白月赛39 D(线段树维护区间)
35 0
|
11月前
|
搜索推荐 算法 C语言
手撕排序算法3:优化版冒泡排序和快速排序的三种方法(包括三数取中,小区间优化,递归版本)(上)
手撕排序算法3:优化版冒泡排序和快速排序的三种方法(包括三数取中,小区间优化,递归版本)(上)
手撕排序算法3:优化版冒泡排序和快速排序的三种方法(包括三数取中,小区间优化,递归版本)(上)
|
11月前
|
搜索推荐 算法
手撕排序算法3:优化版冒泡排序和快速排序的三种方法(包括三数取中,小区间优化,递归版本)(下)
手撕排序算法3:优化版冒泡排序和快速排序的三种方法(包括三数取中,小区间优化,递归版本)(下)
线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)(中)
线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)
47 0
|
机器学习/深度学习
线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)(下)
线段树与树状数组总结分析(可能是最终版)
77 0