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  • 洛谷 P3380 【【模板】二逼平衡树(树套树)】

    其实比想象中的好理解啊

    所谓树套树,就是在一棵树的基础上,每一个节点再维护一棵树

    说白了,就是为了实现自己想要的操作和优秀的时间复杂度,来人为的增加一些毒瘤数据结构来维护一些什么东西

    比如说这道题

    如果只求一个区间内的一个数是否是最大值或者最小值,我们显然可以用线段树轻轻松松地解决这个问题

    但是现在我们要求一个区间内一个数是否是k大值,那么这个东西我们就可以很显然的用平衡树来解决这个问题

    即对每一个区间都单独维护一棵平衡树,然后利用线段树的外壳,将得到的各个区间内的答案进行合并

    然后,这道题除了码量极大,常数极难卡,好像就没有什么可以做的了


    好了,还是来说一下每一个操作的具体做法

    操作一,就像上文所说的那样,对每一个与询问区间有关的区间进行求(rank)操作,然后合并。

    操作二,由于线段树不能够很好的满足我们的要求,所以我们可以选择利用已经写好了的操作一,对这个数进行二分处理,然后对于每一个二分出的数字,进行操作一判定

    操作三,暴力修改即可,对于每一棵包含这个位置的平衡树,先将原数删除,再插入新数

    操作四&操作五 两种做法
    做法一:你可以选择偷懒,先利用操作一,求出其排名,再利用操作二,求出排名-1(+1)的数字

    做法二:对于区间中的每一棵平衡树,对其进行求前驱(后继)操作,然后再取最大(最小)值。

    完结撒花~

    下面是本人为了偷懒写得又丑,常数又大的线段树套Splay的代码:

    // luogu-judger-enable-o2
    
    #include<cstdio>
    #include<iostream>
    #define dir(p) (son[fa[p]][1]==p)
    using namespace std;
    const int maxn=4e6+10;
    int inline read()
    {
        int num=0,f=1;
        char ch=getchar();
        while(ch<'0'||ch>'9')
        {
            if(ch=='-') f=-1;
            ch=getchar();
        }
        while(ch>='0'&&ch<='9')
        {
            num=num*10+ch-'0';
            ch=getchar();
        }
        return num*f;
    }
    int n,m;
    int siz[maxn],son[maxn][2],fa[maxn],num[maxn],tot[maxn],cnt;
    void upd(int t){
        	siz[t]=siz[son[t][1]]+siz[son[t][0]]+tot[t];
    }
    void rot(int p){
        int fp=fa[p],ffp=fa[fp],way=dir(p);
       	son[fp][way]=son[p][way^1];
        fa[son[p][way^1]]=fp;
        son[ffp][dir(fp)]=p;
        fa[p]=ffp;
        son[p][way^1]=fp;
        fa[fp]=p;
        upd(fp),upd(p);
    }
    struct Splay{
        int root;
        void splay(int p,int g)
        {	
        	while(fa[p]!=g)
        	{
            	int fp=fa[p],ffp=fa[fp];
            	if(ffp!=g&&fp!=0)
            	{
                	if(dir(fp)==dir(p)) rot(fp);
           	     	else rot(p);
            	}
            	rot(p);
            }
        	if(g==0) root=p;
        }
        void find(int x)
        {
        	int u=root;
        	if(root==0) return ;
        	while(son[u][x>num[u]]&&x!=num[u])
        	    u=son[u][x>num[u]];
        	splay(u,0);
        }
        int pre(int x)
        {
        	find(x);
        	if(num[root]<x) return root;
        	int u=son[root][0];
        	while(son[u][1]) u=son[u][1];
        	return u;
        }
        int suc(int x)
        {
        	find(x);
        	if(num[root]>x) return root;
        	int u=son[root][1];
        	while(son[u][0]) u=son[u][0];
        	return u;
        }
        void insert(int x)
        {
        	int u=root,fu=0;
        	while(u&&x!=num[u])
        	{
        	    fu=u;
        	    u=son[u][x>num[u]];
        	}
        	if(num[u]==x) ++tot[u];
        	else
        	{
        	    u=++cnt;
        	    if(fu) son[fu][x>num[fu]]=u;
        	    siz[u]=tot[u]=1;
        	    fa[u]=fu,num[u]=x;
        	}
        	splay(u,0);
        }
        void remove(int x)
        {
        	int lst=pre(x),nex=suc(x);
        	splay(lst,0);
        	if(nex!=lst)
                splay(nex,lst);
        	int del=son[nex][0];
        	if(tot[del]>1)
        	    --tot[del],splay(del,0);
        	else son[nex][0]=0;
        }
        int rk(int x)
        {
        	find(x);
        	if(num[root]<x) return siz[root]-siz[son[root][1]];
        	return siz[son[root][0]];
        }
        int kth(int k)
        {
        	int u=root;
        	while(1)
        	{
            	if(son[u][0]&&k<=siz[son[u][0]])
            	    u=son[u][0];
            	else if(k>siz[son[u][0]]+tot[u])
            	    k-=siz[son[u][0]]+tot[u],u=son[u][1];
            	else return num[u];
        	}
        }
    }sp[1000001];
    int a[1000010];
    int ans=0;
    void build(int l,int r,int t)
    {
        for(int i=l;i<=r;++i) 
            sp[t].insert(a[i]);
        if(l==r) return ;
        int mid=(l+r)>>1;
        build(l,mid,t<<1);
        build(mid+1,r,t<<1|1);
    }
    int ll,rr;
    int tree_rank(int l,int r,int t,int x)
    {
        if(ll<=l&&r<=rr)
            return sp[t].rk(x)-1;	
        int mid=(l+r)>>1;
        if(rr<=mid) return tree_rank(l,mid,t<<1,x);
        if(ll>mid) return  tree_rank(mid+1,r,t<<1|1,x);
        return tree_rank(l,mid,t<<1,x)+tree_rank(mid+1,r,t<<1|1,x);
    }
    int tree_kth(int k)
    {
        int l=0,r=100000000;
        while(l<=r)
        {
            int mid=(l+r)>>1;
            int ans=tree_rank(1,n,1,mid)+1;
            if(ans<=k) l=mid+1;
            else r=mid-1;
        }
        return r;
    }
    void change(int l,int r,int t,int p,int pre,int nu)
    {
        sp[t].remove(pre),sp[t].insert(nu);
        if(l==r) return ;
        int mid=(l+r)>>1;
        if(p<=mid)change(l,mid,t<<1,p,pre,nu);
        else change(mid+1,r,t<<1|1,p,pre,nu);
    }
    int tree_pre(int l,int r,int t,int x)
    {
        if(ll<=l&&r<=rr)
            return ans=max(ans,num[sp[t].pre(x)]);	
        int mid=(l+r)>>1;
        if(ans==x-1) return ans;
        if(rr<=mid) return ans=max(ans,tree_pre(l,mid,t<<1,x));
        if(ll>mid) return ans=max(ans,tree_pre(mid+1,r,t<<1|1,x));
        return ans=max(ans,max(tree_pre(l,mid,t<<1,x),tree_pre(mid+1,r,t<<1|1,x)));
    }
    int tree_suc(int l,int r,int t,int x)
    {
        if(ll<=l&&r<=rr)
            return ans=min(num[sp[t].suc(x)],ans);	
        int mid=(l+r)>>1;
        if(rr<=mid) return ans=min(ans,tree_suc(l,mid,t<<1,x));
        if(ll>mid) return ans=min(ans,tree_suc(mid+1,r,t<<1|1,x));
        return ans=min(min(tree_suc(l,mid,t<<1,x),tree_suc(mid+1,r,t<<1|1,x)),ans);
    }
    int main()
    {
        //freopen("2.in","r",stdin);
        num[0]=-1;
        n=read(),m=read();
        for(int i=1;i<=n;++i)
            a[i]=read();
        /*for(int i=1;i<=n*20;++i)
            sp[i].insert(-2147483647),sp[i].insert(2147483647);*/
        build(1,n,1);
        int opt,x,y,z;
        for(int _=1;_<=m;++_)
        {
            opt=read();
            switch(opt)
            {
                case 1:
                ll=read(),rr=read(),z=read();
                printf("%d
    ",tree_rank(1,n,1,z)+1);break;
        
                case 2:
                ll=read(),rr=read(),z=read();
                printf("%d
    ",tree_kth(z));break;
                
                case 3:
                x=read(),y=read();
                change(1,n,1,x,a[x],y),a[x]=y;break;
                
                case 4:
                ans=-2147483647;
                ll=read(),rr=read(),z=read();
                printf("%d
    ",tree_pre(1,n,1,z));break;
                
                case 5:
                ans=2147483647;
                ll=read(),rr=read(),z=read();
                printf("%d
    ",tree_suc(1,n,1,z));break;
            }
        }
        return 0;
    }
    
     
    
    在繁华中沉淀自我,在乱世中静静伫立,一笔一划,雕刻时光。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/HenryHuang-Never-Settle/p/10609705.html
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