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  • 【转】POJ2104(Kth Number 划分树)

    【题目描述】有n个数字排成一列,有m个询问,格式为:left right k 即问在区间[left,right]第k大的数据为多少?建图: 建树的过程比较简单,对于区间[l,r],首先通过对原数组的排序找到这个区间的中位数a[mid],小于a[mid]的数划入它的左子树[l,mid-1],大于它的划入右子树[mid,r]。 同时,对于第i个数a[i],记录在[l,i]区间内有多少数被划入左子树。最后,对它的左子树区间[l,mid-1]和右子树区间[mid,r]递归的继续建树就可以了。 建树的时候要注意,对于被分到同一子树的元素,元素间的相对位置不能改变。

    查找的过程中主要问题就是确定将要查找的区间。 查找深度为dep,在大区间[L ,R]中找小区间[l ,r]中的第k元素。 我们的想法是,先判断[l ,r]中第k元素在[L ,R]的哪个子树中,然后找出对应的小区间和k,递归的进行查找,直到小区间的l==r为止。 通过之前的记录可以知道,在区间[L,l-1]中有(toleft[dep][l-1]-toleft[dep][L-1])进入左子树, 记它为x。

    同理区间[L,r]中有(toleft[dep][r]-toleft[dep][L-1])个数进去左子树,记它为y。 所以,我们知道区间小区间[l,r]中有(y-x)个数进入左子树。那么如果(y-x)>=k,那么就在左子树中继续查找,否则就在右子树中继续查找。

      接着,解决查找的小区间的问题。   如果接下来要查找的是左子树,那么小区间应该是[L+([L,l-1]区间进入左子树的个数),L+([L,r]区间内进入左子树的个数)-1]。即区间[L+x,L+y-1]。     显然,这里k不用变。   如果接下来要查找的是右子树,那么小区间应该是[mid+([L,l-1]区间中进入右子树的个数),mid+([L,r]区间进入右子树的个数)-1]。     即区间[mid+(l-L-x),mid+(r-L-y)]。     显然,这里k要减去区间里已经进入左子树的个数,即k变为k-(y-x)。
    #define MAX_SIZE 100005
    int sorted[MAX_SIZE];//已经排好序的数据
    int toleft[25][MAX_SIZE];
    int tree[25][MAX_SIZE];
    void build_tree(int left, int right, int deep)
    {
     int i;
     if (left == right) return ;
     int mid = (left + right) >> 1;
     int same = mid - left + 1; //位于左子树的数据
     for (i = left; i <= right; ++i) {//计算放于左子树中与中位数相等的数字个数
      if (tree[deep][i] < sorted[mid]) {
       --same;
      }
     }
     int ls = left;
     int rs = mid + 1;
     for (i = left; i <= right; ++i) {
      int flag = 0;
      if ((tree[deep][i] < sorted[mid]) || (tree[deep][i] == sorted[mid] && same > 0)) {
       flag = 1;
       tree[deep + 1][ls++] = tree[deep][i];
       if (tree[deep][i] == sorted[mid])
        same--;
      } else {
       tree[deep + 1][rs++] = tree[deep][i];
      }
      toleft[deep][i] = toleft[deep][i - 1]+flag;
     }
     build_tree(left, mid, deep + 1);
     build_tree(mid + 1, right, deep + 1);
    }
    int query(int left, int right, int k, int L, int R, int deep)
    {
     if (left == right)
      return tree[deep][left];
        int mid = (L + R) >> 1;
     int x = toleft[deep][left - 1] - toleft[deep][L - 1];//位于left左边的放于左子树中的数字个数
     int y = toleft[deep][right] - toleft[deep][L - 1];//到right为止位于左子树的个数
     int ry = right - L - y;//到right右边为止位于右子树的数字个数
     int cnt = y - x;//[left,right]区间内放到左子树中的个数
     int rx = left - L - x;//left左边放在右子树中的数字个数
     if (cnt >= k) {
      //printf("sss %d %d %d\n", xx++, x, y);
      return query(L + x, L + y - 1, k, L, mid, deep + 1);
     }
     else {
      //printf("qqq %d %d %d\n", xx++, x, y);
      return query(mid + rx + 1, mid + 1 + ry, k - cnt, mid + 1, R, deep + 1);
     }
    }
    int main()
    {
     int m, n;
     int a, b, k;
     int i;
     while (scanf("%d%d", &m, &n) == 2) {
      for (i = 1; i <= m; ++i) {
       scanf("%d", &sorted[i]);
       tree[0][i] = sorted[i];
      }
      sort(sorted + 1, sorted + 1 + m);
      build_tree(1, m, 0);
      for (i = 0; i < n; ++i) {
       scanf("%d%d%d", &a, &b, &k);
       printf("%d\n", query(a, b, k, 1, m, 0));
      }
     }
     return 0;
    }

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lzhitian/p/2618092.html
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