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  • BZOJ 2752 [HAOI2012]高速公路(road):线段树【维护区间内子串和】

    题目链接:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2752

    题意:

      有一个初始全为0的,长度为n的序列a。

      有两种操作:

        (1)C l r v: 将[l,r)内的数全部加v。

        (2)Q l r: 在[l,r)内随机选两个数x,y(x < y),问你∑(a[x to y])的期望,用最简分数形式输出。

     

    题解:

      首先,题中要求的期望 = 区间内所有子串之和 / 区间内子串个数。

      如果一个区间的长度为len,显然区间内的子串个数为len*(len+1)/2。

      所以题目就变成了怎样维护区间内所有子串之和。

     

      dat表示某个区间的子串和。

      假设有两个相邻区间l,r,合并起来的区间叫x。

      那么dat[x] = dat[x] + dat[y] + 跨两个区间的子串和

     

      所以接下来考虑如何求跨区间的子串和。

      sum表示某个区间的所有元素之和。

      ln表示区间l的长度,rn表示区间r的长度。

      ls表示某个区间的所有所有前缀之和,rs表示某个区间的所有后缀之和。

      则跨区间的子串之和 = rs[l]*rn + ls[r]*ln

      即dat[x] = dat[x] + dat[y] + rs[l]*rn + ls[r]*ln

     

      ls,rs和sum的合并就很好求了:

      ls[x] = ls[l] + rn*sum[l] + ls[r]

      rs[x] = rs[r] + ln*sum[r] + rs[l]

      sum[x] = sum[l] + sum[r]

     

      这样线段树的pushup函数就写完了。

      然后考虑如何pushdown传标记。

     

      tag表示某个区间被同时加了多少。

      现在只考虑当前节点x的某一个儿子y,儿子y的区间长度为len。

     

      首先考虑tag[x]对dat[y]的贡献。

      贡献 = 枚举子串的长度 * 这种长度的子串个数 * tag[x]

      即:dat[y] += ∑ i*(len-i+1)*tag[x],其中i∈[1,len]。

      化简得:dat[y] += ( len*(len+1)/2*(len+1) + ∑(i^2) ) * tag[x]

      对于其中的∑(i^2),事先O(n)预处理出来一个平方前缀和数组sqr即可。

      然后易得tag[x]对ls,rs,sum的贡献:

      ls[y] += len*(len+1)/2*tag[x]

      rs[y] += len*(len+1)/2*tag[x]

      sum[y] += len*tag[x]

      这样pushdown也就写好了。

      然后大力线段树即可QAQ……

    AC Code:

      1 #include <iostream>
      2 #include <stdio.h>
      3 #include <string.h>
      4 #include <algorithm>
      5 #define MAX_N 100005
      6 #define MAX_T 400005
      7 #define int ll
      8 
      9 using namespace std;
     10 
     11 typedef long long ll;
     12 
     13 struct Node
     14 {
     15     int dt,ls,rs,s,ln;
     16     Node(int _dt,int _ls,int _rs,int _s,int _ln)
     17     {
     18         dt=_dt; ls=_ls; rs=_rs; s=_s; ln=_ln;
     19     }
     20     Node(){}
     21     friend Node mix(const Node &a,const Node &b)
     22     {
     23         int _dt=a.dt+b.dt+a.rs*b.ln+b.ls*a.ln;
     24         int _ls=a.ls+b.ln*a.s+b.ls;
     25         int _rs=b.rs+a.ln*b.s+a.rs;
     26         int _s=a.s+b.s;
     27         int _ln=a.ln+b.ln;
     28         return Node(_dt,_ls,_rs,_s,_ln);
     29     }
     30 };
     31 
     32 int n,m;
     33 int ls[MAX_T];
     34 int rs[MAX_T];
     35 int dat[MAX_T];
     36 int sum[MAX_T];
     37 int tag[MAX_T];
     38 int sqr[MAX_N];
     39 
     40 void cal_sqr()
     41 {
     42     for(int i=1;i<=n;i++) sqr[i]=sqr[i-1]+i*i;
     43 }
     44 
     45 void push_up(int x,int len)
     46 {
     47     int l=x*2+1,r=x*2+2;
     48     Node L(dat[l],ls[l],rs[l],sum[l],len-(len>>1));
     49     Node R(dat[r],ls[r],rs[r],sum[r],(len>>1));
     50     Node tmp=mix(L,R);
     51     dat[x]=tmp.dt;
     52     ls[x]=tmp.ls;
     53     rs[x]=tmp.rs;
     54     sum[x]=tmp.s;
     55 }
     56 
     57 void push_down(int x,int len)
     58 {
     59     if(tag[x])
     60     {
     61         int l=x*2+1,r=x*2+2;
     62         int ln=(len-(len>>1)),rn=(len>>1);
     63         dat[l]+=(ln*(ln+1)/2*(ln+1)-sqr[ln])*tag[x];
     64         dat[r]+=(rn*(rn+1)/2*(rn+1)-sqr[rn])*tag[x];
     65         ls[l]+=ln*(ln+1)/2*tag[x];
     66         ls[r]+=rn*(rn+1)/2*tag[x];
     67         rs[l]+=ln*(ln+1)/2*tag[x];
     68         rs[r]+=rn*(rn+1)/2*tag[x];
     69         sum[l]+=ln*tag[x];
     70         sum[r]+=rn*tag[x];
     71         tag[l]+=tag[x];
     72         tag[r]+=tag[x];
     73         tag[x]=0;
     74     }
     75 }
     76 
     77 void update(int a,int b,int k,int l,int r,int x)
     78 {
     79     if(a<=l && r<=b)
     80     {
     81         int len=r-l+1;
     82         tag[k]+=x;
     83         sum[k]+=len*x;
     84         ls[k]+=len*(len+1)/2*x;
     85         rs[k]+=len*(len+1)/2*x;
     86         dat[k]+=(len*(len+1)/2*(len+1)-sqr[len])*x;
     87         return;
     88     }
     89     if(r<a || b<l) return;
     90     push_down(k,r-l+1);
     91     int mid=(l+r)>>1;
     92     update(a,b,k*2+1,l,mid,x);
     93     update(a,b,k*2+2,mid+1,r,x);
     94     push_up(k,r-l+1);
     95 }
     96 
     97 Node query(int a,int b,int k,int l,int r)
     98 {
     99     if(a<=l && r<=b) return Node(dat[k],ls[k],rs[k],sum[k],r-l+1);
    100     if(r<a || b<l) return Node(0,0,0,0,0);
    101     push_down(k,r-l+1);
    102     int mid=(l+r)>>1;
    103     Node v1=query(a,b,k*2+1,l,mid);
    104     Node v2=query(a,b,k*2+2,mid+1,r);
    105     return mix(v1,v2);
    106 }
    107 
    108 signed main()
    109 {
    110     scanf("%lld%lld",&n,&m);
    111     n--;
    112     cal_sqr();
    113     char opt[16];
    114     int l,r,v;
    115     while(m--)
    116     {
    117         scanf("%s%lld%lld",opt,&l,&r);
    118         if(opt[0]=='C')
    119         {
    120             scanf("%lld",&v);
    121             update(l,r-1,0,1,n,v);
    122         }
    123         else
    124         {
    125             int dt=query(l,r-1,0,1,n).dt;
    126             int len=r-l;
    127             int tot=len*(len+1)/2;
    128             int g=__gcd(dt,tot);
    129             printf("%lld/%lld
    ",dt/g,tot/g);
    130         }
    131     }
    132 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Leohh/p/8552641.html
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