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  • SBT(Size Balanced Tree)

    1. 二叉搜索树

      二叉搜索树,是一种能实现动态查询第k大或查询,某数在序列中的排名的树形结构,在数据较为随机的情况下,它的期望复杂度为O(logn),但是若是数据为一个有序序列,那么该二叉搜索树,将会变成一条链,此时每次查找的复杂度将会变成复杂度为O(n)

    2. SBT

      针对上述问题,为了能使复杂度回到O(logn),我们在每次插入操作后,对树形进行高效的调整使之变的较为平衡。这时树高变成logn 而搜索的复杂度也于是会变回logn为此我们引入左旋和右旋操作

    void zx(int &x)
    {
        int y=rs[x];
        rs[x]=ls[y];
        ls[y]=x;
        siz[y]=siz[x];
        siz[x]=siz[ls[x]]+siz[rs[x]]+1;
        x=y;
    }
    void yx(int &x)
    {
        int y=ls[x];
        ls[x]=rs[y];
        rs[y]=x;
        siz[y]=siz[x];
        siz[x]=siz[ls[x]]+siz[rs[x]]+1;
        x=y;
    }

      为了能使树更加平衡,我们规定该点的左儿子不可以比该点的右儿子的左儿子和右儿子大,用代码表示起来就是siz[rs[rs[now]]]<=siz[ls[now]]和siz[ls[rs[now]]]<=siz[ls[now]],同理该点的右儿子不可以比该点的左儿子的左儿子和右儿子大。

      为了达到这个目的,我们进行一个maintain操作,对不平衡的子树进行调整(注:虽然它的复杂度看起来似乎是O(n)但实际上它的复杂度是O(1)的)

    void maintain(int &now,int how)
    {
        if(how)
        {
            if(siz[rs[rs[now]]]>siz[ls[now]]) zx(now);
            else if(siz[ls[rs[now]]]>siz[ls[now]]) yx(rs[now]),zx(now);
            else return;
        }
        else
        {
            if(siz[ls[ls[now]]]>siz[rs[now]]) yx(now);
            else if(siz[rs[ls[now]]]>siz[rs[now]]) zx(ls[now]),yx(now);
            else return;
        }
        maintain(ls[now],0);
        maintain(rs[now],1);
        maintain(now,0);
        maintain(now,1);
    }

    接下来的操作都是二叉搜索树的操作了,加点操作较为简单,不再赘述

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