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  • 数据结构之树状数组

    树状数组适合单个元素经常修改,而且还要反复求某个区间的和 

    树状数组的编程效率和程序运行效率都要比线段树要高(时间复杂度一样,但是梳妆数组的常数较小)

    如果每次修改的不是一个数,而是一个区间就不适合用树状数组了(效率较低)

    树状数组的时间复杂度总结:

    建数组0(n)

    更新0(logn)

    局部求和0(logn)

    当想要查询一个SUM(n)(求a[n]的和),可以依据如下算法即可:

    step1: 令sum = 0,转第二步;

    step2: 假如n <= 0,算法结束,返回sum值,否则sum = sum + Cn,转第三步;

    step3: 令n = n – lowbit(n),转第二步。

    可以看出,这个算法就是将这一个个区间的和全部加起来,为什么是效率是log(n)的呢?以下给出证明:

    n = n – lowbit(n)这一步实际上等价于将n的二进制的最后一个1减去。而n的二进制里最多有log(n)个1,所以查询效率是log(n)的。

    那么修改呢,修改一个节点,必须修改其所有祖先,最坏情况下为修改第一个元素,最多有log(n)的祖先。

    所以修改算法如下(给某个结点i加上x):

    step1: 当i > n时,算法结束,否则转第二步;

    step2: Ci = Ci + x, i = i + lowbit(i)转第一步。

    i = i +lowbit(i)这个过程实际上也只是一个把末尾1补为0的过程。

    对于数组求和来说树状数组简直太快了!

    注:

    求lowbit(x)的建议公式:

    lowbit(x):=x and (x xor (x - 1));

    或lowbit(x):=x and (-x);

    下面附一道题

    hdu4911

    #include<bits/stdc++.h>
    #define N 100100 
    typedef __int64 ll;  
    int n; 
    ll k, ans; 
    int a[N], b[N], c[N];   
    int lowbit(int x) { 
        return x & (-x); 

    void add(int x) { 
        for (; x <= n; x += lowbit(x)) { 
            c[x]++; 
        } 
    }   
    int sum(int x) { 
       int res = 0; 
        for (; x > 0; x -= lowbit(x)) { 
            res += c[x]; 
        } 
        return res; 

    int main() { 
        int i, j; 
        while (~scanf("%d%I64d", &n, &k)) { 
            for (i = 1; i <= n; i++) { 
                scanf("%d", &a[i]); 
                b[i] = a[i]; 
            } 
            memset(c, 0, sizeof(c)); 
            sort(b + 1, b + n + 1); 
            ans = 0; 
            for (i = 1; i <= n; i++) { 

    //ForwardIter lower_bound(ForwardIter first, ForwardIter last,const _Tp& val)算法返回一个非递减序列[first, last)中的第一个大于等于值val的位置。
               j = lower_bound(b + 1, b + n + 1, a[i]) - b; 
                ans += sum(n) - sum(j); 
                add(j); 
            } 
            if (ans > k) 
                printf("%I64d ", ans - k); 
            else 
                printf("0 "); 
        } 
        return 0; 

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ACWQYYY/p/4391154.html
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