线段树模板专题从入门到放弃

简介: 线段树模板专题从入门到放弃

先附上学习线段树时做的笔记
https://blog.csdn.net/weixin_42172261/article/details/88367758


HDU 1166 敌兵布阵
线段树单点增减
注意update函数中当更新了单点信息后还要pushup

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

typedef struct{
   
    int l, r;
    int val, len;
}node;
node tree[50005*4];
int arr[50005];

void pushup(int cur){
   
    tree[cur].val=tree[cur*2].val+tree[cur*2+1].val;
}
void build(int cur, int l, int r){
   
    int mid=(l+r)/2;
    tree[cur].l=l, tree[cur].r=r;
    tree[cur].val=0;
    tree[cur].len=r-l+1;
    if (l==r)
        tree[cur].val=arr[l];
    else{
   
        build(cur*2, l, mid);
        build(cur*2+1, mid+1, r);
        pushup(cur);
    }
}
void update_point(int cur, int pos, int val){
   
    int l=tree[cur].l, r=tree[cur].r;
    int mid=(l+r)/2;
    if (l==r){
   
        tree[cur].val+=val;
        return;
    }
    if (pos<=mid)
        update_point(cur*2, pos, val);
    else
        update_point(cur*2+1, pos, val);
    pushup(cur);
} 
int query_interval(int cur, int ql, int qr){
   
    if (ql<=tree[cur].l && tree[cur].r<=qr)
        return tree[cur].val;

    int ans=0;
    int mid=(tree[cur].l+tree[cur].r)/2;
    if (ql<=mid)
        ans+=query_interval(cur*2, ql, qr);
    if (qr>mid)
        ans+=query_interval(cur*2+1, ql, qr);
    return ans; 
} 
int main(){
   
    int t, n, cas=0;
    scanf("%d", &t);
    while (t--){
   

        scanf("%d", &n);
        for (int i=1; i<=n; i++)
            scanf("%d", &arr[i]);
        build(1, 1, n);

        printf("Case %d:\n", ++cas);
        char s[10];
        while (scanf("%s", s)!=EOF){
   
            if (s[0]=='Q'){
   
                int i, j;
                scanf("%d%d", &i, &j);
                printf("%d\n", query_interval(1, i, j));
            }
            if (s[0]=='A'){
   
                int i, j;
                scanf("%d%d", &i, &j);
                update_point(1, i, j);
            }
            if (s[0]=='S'){
   
                int i, j;
                scanf("%d%d", &i, &j);
                update_point(1, i, -j);
            }
            if (s[0]=='E')
                break;
        }
    } 
    return 0;
}

HDU 1754 I Hate It
单点替换+区间最值

区间最值就是把节点的value改成区间的最值,然后把pushup中的求和改成求最大最小值就可以,其他操作不变。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

typedef struct{
   
    int l, r;
    int val, len;
}node;
node tree[200005*4];
int arr[200005];
int n, m;

//注意这里是求max值 
void pushup(int cur){
   
    tree[cur].val=max(tree[cur*2].val, tree[cur*2+1].val);
}
void build(int cur, int l, int r){
   
    int mid=(l+r)/2;
    tree[cur].l=l, tree[cur].r=r;
    tree[cur].val=0, tree[cur].len=r-l+1;
    if (l==r)
        tree[cur].val=arr[l];
    else{
   
        build(cur*2, l, mid);
        build(cur*2+1, mid+1, r);
        pushup(cur);
    }
}
void update(int cur, int pos, int val){
   
    int l=tree[cur].l, r=tree[cur].r;
    int mid=(l+r)/2;
    if (l==r && l==pos){
   
        tree[cur].val=val;
        return;
    }
    if (pos<=mid)
        update(cur*2, pos, val);
    else
        update(cur*2+1, pos, val);
    pushup(cur); 
} 
int query(int cur, int ql, int qr){
   
    if (ql<=tree[cur].l && qr>=tree[cur].r){
   
        return tree[cur].val;
    }
    int ans=-1;
    int mid=(tree[cur].l+tree[cur].r)/2;
    if (ql<=mid)
        ans = max(ans, query(cur*2, ql, qr));
    if (qr>mid)
        ans = max(ans, query(cur*2+1, ql, qr));
    return ans;
}
int main(){
   
    while (scanf("%d%d", &n, &m)!=EOF){
   
        for (int i=1; i<=n; i++)
            scanf("%d", &arr[i]);
        build(1, 1, n);
        for (int i=1; i<=m; i++){
   
            char s[5];
            int x, y;
            scanf("%s%d%d", s, &x, &y);
            if (s[0]=='U'){
   
                update(1, x, y);
            }else{
   
                printf("%d\n", query(1, x, y));
            }
        }
    } 
    return 0;
}

HDU 1394 Minimum Inversion Number
单点更新+区间求和

输入的是0到n-1的一个排列,说明没有重复数据,那update的时候就可以把这个数放到其下标的位置。就是0放到下标为0的地方,1放到下标为1的地方,2放到下标为2的地方,以此类推。

最开始建树的时候把val置为0,表示这个l=r的地方还没有数值,在update中有这个值就给赋值为1.

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

typedef struct{
   
    int l, r;
    int val, len;
}node;
node tree[200005*4];
int arr[200005];
int n;

void pushup(int cur){
   
    tree[cur].val=tree[cur*2].val+tree[cur*2+1].val;
}
void build(int cur, int l, int r){
   
    int mid=(l+r)/2;
    tree[cur].l=l, tree[cur].r=r;
    tree[cur].val=0, tree[cur].len=r-l+1;
    if (l==r){
   
        return;
    }else{
   
        build(cur*2, l, mid);
        build(cur*2+1, mid+1, r);
    }
}
int query(int cur, int l, int r){
   
    if (l<=tree[cur].l && tree[cur].r<=r)
        return tree[cur].val;
    int res=0;
    int mid=(tree[cur].l+tree[cur].r)/2;
    if (l<=mid)
        res+=query(cur*2, l, r);
    if (r>mid)
        res+=query(cur*2+1, l, r);
    return res;
}
void update(int cur, int pos){
   
    if (tree[cur].l==pos && tree[cur].r==pos){
   
        tree[cur].val=1;
        return;
    }
    int mid=(tree[cur].l+tree[cur].r)/2;
    if (pos<=mid)
        update(cur*2, pos);
    if (pos>mid)
        update(cur*2+1, pos);
    pushup(cur);
}
int main(){
   
    while (scanf("%d", &n)!=EOF){
   
        int res=0;
        build(1, 0, n-1);//区间[0,n-1] 
        for (int i=1; i<=n; i++){
   
            scanf("%d", &arr[i]);
            res += query(1, arr[i], n-1);//从arr[i]到n-1有多少个值为1的 
            update(1, arr[i]);//将这个值放到线段树叶子节点中 
        }
        //到这里res就是输入排列的逆序数,举个例子模拟一下 
        int ans=res;
        for (int i=1; i<=n; i++){
   
            ans += n-arr[i]-1 -arr[i];//在上一个排列逆序数的基础上,加上比它大的,减去比它小的 
            res=min(res, ans);
        }
        printf("%d\n", res);
    }
    return 0;
}

POJ 3468 A Simple Problem with Integers
线段树区间更新
更新节点分向上更新和向下更新,向上更新就是当一个节点的儿子更新后要更新这个节点
区间更新往往就涉及向下更新,当更新某个区间时还没到叶子节点,如果对于每一个中间的一个节点直接更新到叶子节点会太浪费时间,所以设置一个懒惰标记,这样每次递归时先pushdown一下,再去修改子结点。

代码:https://blog.csdn.net/weixin_42172261/article/details/98478192

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