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  • hdu 1166 敌兵布阵 线段树区间修改、查询、单点修改 板子题

    题目链接:敌兵布阵

    题目:

    C国的死对头A国这段时间正在进行军事演习,所以C国间谍头子Derek和他手下Tidy又开始忙乎了。A国在海岸线沿直线布置了N个工兵营地,Derek和Tidy的任务就是要监视这些工兵营地的活动情况。由于采取了某种先进的监测手段,所以每个工兵营地的人数C国都掌握的一清二楚,每个工兵营地的人数都有可能发生变动,可能增加或减少若干人手,但这些都逃不过C国的监视。
    中央情报局要研究敌人究竟演习什么战术,所以Tidy要随时向Derek汇报某一段连续的工兵营地一共有多少人,例如Derek问:“Tidy,马上汇报第3个营地到第10个营地共有多少人!”Tidy就要马上开始计算这一段的总人数并汇报。但敌兵营地的人数经常变动,而Derek每次询问的段都不一样,所以Tidy不得不每次都一个一个营地的去数,很快就精疲力尽了,Derek对Tidy的计算速度越来越不满:"你个死肥仔,算得这么慢,我炒你鱿鱼!”Tidy想:“你自己来算算看,这可真是一项累人的工作!我恨不得你炒我鱿鱼呢!”无奈之下,Tidy只好打电话向计算机专家Windbreaker求救,Windbreaker说:“死肥仔,叫你平时做多点acm题和看多点算法书,现在尝到苦果了吧!”Tidy说:"我知错了。。。"但Windbreaker已经挂掉电话了。Tidy很苦恼,这么算他真的会崩溃的,聪明的读者,你能写个程序帮他完成这项工作吗?不过如果你的程序效率不够高的话,Tidy还是会受到Derek的责骂的.

     


    Input
    第一行一个整数T,表示有T组数据。
    每组数据第一行一个正整数N(N<=50000),表示敌人有N个工兵营地,接下来有N个正整数,第i个正整数ai代表第i个工兵营地里开始时有ai个人(1<=ai<=50)。
    接下来每行有一条命令,命令有4种形式:
    (1) Add i j,i和j为正整数,表示第i个营地增加j个人(j不超过30)
    (2)Sub i j ,i和j为正整数,表示第i个营地减少j个人(j不超过30);
    (3)Query i j ,i和j为正整数,i<=j,表示询问第i到第j个营地的总人数;
    (4)End 表示结束,这条命令在每组数据最后出现;
    每组数据最多有40000条命令
     


    Output
    对第i组数据,首先输出“Case i:”和回车,
    对于每个Query询问,输出一个整数并回车,表示询问的段中的总人数,这个数保持在int以内。
     


    Sample Input

    1
    10
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    Query 1 3
    Add 3 6
    Query 2 7
    Sub 10 2
    Add 6 3
    Query 3 10
    End

     


    Sample Output
    Case 1:
    6
    33
    59

    题解:

    首先就是建立一颗二叉树

     你会发现它们的下标刚好是连续的,这正好可以使用一个一维数组来存放

    void build(int root,int L,int R)
    {
        lazy[root]=0;
        if(L==R)
        {
            tree[root]=arr[L];
            return;
        }
        int mid=(L+R)>>1;
        build(root<<1,L,mid);
        build(root<<1|1,mid+1,R);
        push_up(root);
    }

    只有二叉树的叶节点存放的是原输入的数据,对于上面一个图,你就可以用来表示一个数组大小为4的数组v

    那么1,2,3,4,5,6,7节点的值就是要维护的值,只不过是1,2,3节点维护的是一个区间的值

    push_up函数的作用就是如果你修改了4节点或5节点的值,你就需要更新2和1节点所维护的值

    如果你修改的节点都是叶节点,那么这就叫做单点修改

    如果你修改的节点不只是叶节点,例如你可能会让v数组一个连续的区间都加上一个值,或者减去一个值,那么这就叫做区间修改

    例如上图你修改区间[1,2]的值,那么你可以不需要递归到4,5节点,只要让2节点保存的信息修改一下就可以

    然后给2节点增加一个懒惰标记,意思就是我们没有更新4,5节点,而是我们偷懒了一下,只修改了2节点的值

    如果你某个时候查询4,5某个结点的值,就需要利用这个懒惰标记使得4,5节点的值更新。

    void push_up(int root)
    {
        tree[root]=tree[root<<1]+tree[root<<1|1]; //维护最小值这里就改成min
    }

    线段树思路就是这么个思路

    代码:

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    #define ll long long
    #define mem(a) memset(a,0,sizeof(a))
    #define mem_(a) memset(a,-1,sizeof(a))
    const int maxn=5e4+10;
    const int INF=0x3f3f3f3f;
    int lazy[maxn<<2],tree[maxn<<2],arr[maxn];
    void push_up(int root)
    {
        tree[root]=tree[root<<1]+tree[root<<1|1]; //维护最小值这里就改成min
    }
    void push_down(int root,int L,int R)
    {
        if(lazy[root])
        {
            lazy[root<<1]+=lazy[root];
            lazy[root<<1|1]+=lazy[root];
            int mid=(L+R)>>1;
            tree[root<<1]+=lazy[root]*(mid-L+1);
            tree[root<<1|1]+=lazy[root]*(R-mid);
            lazy[root]=1;
        }
    }
    void build(int root,int L,int R)
    {
        lazy[root]=0;
        if(L==R)
        {
            tree[root]=arr[L];
            return;
        }
        int mid=(L+R)>>1;
        build(root<<1,L,mid);
        build(root<<1|1,mid+1,R);
        push_up(root);
    }
    int query(int root,int L,int R,int LL,int RR)
    {
        if(LL<=L && RR>=R)
        {
            return tree[root];
        }
        push_down(root,L,R);
        int mid=(L+R)>>1;
        int ans=0;
        if(LL<=mid) ans+=query(root<<1,L,mid,LL,RR);
        if(RR>mid) ans+=query(root<<1|1,mid+1,R,LL,RR);
        return ans;
    }
    void update_interval(int root,int L,int R,int LL,int RR,int val)
    {
        if(LL<=L && RR>=R)
        {
            lazy[root]+=val;  //相当于给它的子节点做上标记
            tree[root]+=(R-L+1)*val;
            return;
        }
        push_down(root,L,R);
        int mid=(L+R)>>1;
        if(LL<=mid) update_interval(root<<1,L,mid,LL,RR,val);
        if(RR>mid) update_interval(root<<1|1,mid+1,R,LL,RR,val);
        push_up(root);
    }
    void update(int root,int L,int R,int pos,int val)
    {
        if(L==R)
        {
            tree[root]+=val;
            return;
        }
        int mid=(L+R)>>1;
        if(pos<=mid) update(root<<1,L,mid,pos,val);
        else update(root<<1|1,mid+1,R,pos,val);
        push_up(root);
    }
    int main()
    {
        int t,p=0;
        scanf("%d",&t);
        while(t--)
        {
            int n;
            scanf("%d",&n);
            for(int i=1;i<=n;++i)
            {
                scanf("%d",&arr[i]);
            }
            build(1,1,n);
            char s[10];
            printf("Case %d:
    ",++p);
            while(~scanf("%s",s))
            {
                if(strcmp(s,"Add")==0)
                {
                    int i,j;
                    scanf("%d%d",&i,&j);
                    update(1,1,n,i,j);
                }
                else if(strcmp(s,"Sub")==0)
                {
                    int i,j;
                    scanf("%d%d",&i,&j);
                    update(1,1,n,i,-j);
                }
                else if(strcmp(s,"Query")==0)
                {
                    int i,j;
                    scanf("%d%d",&i,&j);
                    printf("%d
    ",query(1,1,n,i,j));
                }
                else if(strcmp(s,"End")==0)
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    int i,j,k;
                    scanf("%d%d%d",&i,&j,&k);
                    update_interval(1,1,n,i,j,k);
                }
            }
        }
        return 0;
    }
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