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  • 树状数组小练

    @夏天的风

    一,两种情况;
    1,要向上统计,向下修改;一般是修改一段区间的值,查找的是某个位上的值;

    HDU1556 color the ball;

    这个题是这类题最基本的;关键是理解这个向上统计,向下修改时怎么操作的和原理;

    poj2155 Matrix

    这个是楼天成出的题目;是一道很典型的二维数状数组的应用;是hdu1556的二维版本;

    记住要向上统计,向下修改;二维情况,最主要的是理解那个数组中的每个点保存的值的意义(一个矩形区域的总和);最后记住取余;

    poj2299 Ultra-QuickSort;(求逆序数);

    这个题可以用归并排序做出,这里就略过不说了。。

    求逆序数,也是树状数组的典型应用,求一堆数中前面比他大的数的个数;也需要向上统计,向下修改;

    可以与求一串数中前面比他小的数的个数这个题来比较思考。。。

    poj3067 Japan

    此题要先对x排序,再对y求那个前面比他大的数的个数;(理解下);

    也是基本应用;

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    二,2,要向上修改,向下统计;一般是修改某个位置上的值,查找的是一段区间的和;

    poj2352 stars

    这个题是最基本的一维情况,刚才已说过。。

    poj1195 Mobile phone

    是个二维的情况。改变的是某个位置上的数的大小;就将所有管辖这个点的 点修改;

    统计的时候,就是向下统计;

    poj2481 Cows

    这个题要把y按不降排序,x不升排序,基本是就是poj2352了。。不过注意其中可以有完全重合区间;

    poj3321 apple Tree;

    题要用到树状数组;但难度在那个dfs怎么求那个时间戳;求出后,在套入树状数组的那部分东东。就搞定了。。

    poj1990 MooFest ;

    这题O(n^2)算法必然超时;排序后要存储前面比他小的数的总和,和个数;故树状数组;

    poj2309

    树状数组的小试牛刀,一下搞定,想明白的话。。

    可以用树状数组的地方,一定可以用线段树;反过来则不行;

    但是,树状数组编码简单,对于一定区间修改,求值,很高效;

    另外,一个讲树状数组灰常好的网址要吐血推荐。。。

    http://www.topcoder.com/tc?module=Static&d1=tutorials&d2=binaryIndexedTrees#prob

     

     

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    树状数组,刚开始学习的时候觉得很神奇,特别是求lowbit的时候...写过几题之后,觉得这东西还是挺好用的。需要注意一个超时陷阱:x==0的情况

    树状数组在动态求区间之和的问题时候是一个很好的选择。给出几个例题:

    (1):http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=2352 starts

    题目大意为在二维坐标上给出一些星星的坐标,求某一个星星左方,下方,左下方的星星个数。求解这题时学习到了 “降维” 的思想,首先把星星按照Y坐标从小到大,X从小到大排序。树状数组以X坐标建立。这样,在每次对一个星星进行统计时,之前出现过的星星,只要X坐标比其小,则必在其左,下,左下方。 这时,只需利用树状数组进行求从1~x的和既可,统计完之后要记得更新树状数组(后面附上代码) (注意坐标为0的情况,这里是一个超时陷阱)

    (2):http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=2155 Matrix

    二维树状数组,题目大意为一个二维矩形平面,里面有数字0或1,初始时全为0,给出两种操作,一种是改变一段子区间内的数值,把0改为1或者1改成0。另外一种是查询某一坐标上的数值是0还是1,。

    数据范围:坐标N<=1000,操作数T <=50000。

    解此题的方法很巧妙,首先我们考虑如果改变区间内数值时,把该区间内的每一个点都改变一次,那么时间一次操作就需要n^2,这样太耗时。想象一下,如果我们在求某一点的操作次数时,把求操作次数转化为求该点到(1,1)这点的和,那么我们在对某区间操作时,我们可设立四个哨兵来标记:

    如图,当我们要改变区间(3,3)~(6,5)的数值时,分别在按照上图所示改变矩阵的数值,这时,区间内部到(1,1)点的和为1,而区间外部到(1,1)点的和为0,这样就吧问题转换为了动态求二维区间和的问题
    ,这时就用二维树状数组来解决既可

    (3):http://acm.pku.edu.cn/JudgeOnline/problem?id=3321

    题目大意为给出一棵树,节点数<=100000,树中的节点可能有苹果,两种操作:一种是改变某一节点的苹果,有改为无,无改为有。第二种操作是求某一节点和以该节点为根的子树的苹果总数。操作数达到了100000;

    这题需要把一个树形结构变换为线性结构,然后使用树状数组动态求和。变换方法为DFS一次这棵树,记录下每个节点第一次访问和最后一次访问时的顺序编号,这时,在某节点第一次访问和最后一次访问编号之间的访问编号,必定为该节点的子节点,按照访问编号建立树状数组,当改变某一节点苹果时,只需按照该节点第一次访问的编号在树状数组中修改值,查询时统计某节点在第一次访问和最后一次访问编号之间的和。


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