Splay入门

0. 前言

前置知识：二叉查找树。

我们知道，二叉查找树是会被恶意数据卡成(O(n^2))的。(如下图)

这很显然不是我们想要的，我们需要找到一种方法来让树保持平衡。
于是我们就有了各式各样的平衡树，而在OI中应用最为广泛的就是Splay和fhq_treap了，
并且这两个数据结构互相不能替代。
Splay：码量一般，常数较大，能够进行序列操作，LCT的专用树，不能可持久化。
fhq_treap：码量一般，常数较大，能够进行序列操作，维护LCT的时间复杂度多一只log，可以可持久化。
总而言之，一般来说学这两个就够了（

1. 树旋转

Splay使用树旋转来保持平衡。所以说我们要先学会树旋转。
如下图，我们只关心框出的子树。容易证明，这种操作没有破坏BST的性质。
我们称下图中的左旋为"将x旋转到父节点"，右旋为"将f旋转到父节点"。
换言之，旋转谁就是说将哪个节点提升到其父节点的位置。

不妨用( ext{connect}(u,v))表示连接(u,v)，且(v)是(u)的父亲。(u,v)原有的父子关系被删除。
记节点(x)的父亲为(f)，祖父为(g)，(x)的靠近(f)的儿子为(u)(这里指图中的B/B')，并且现在要旋转节点(x)。
可以分为以下三步：

1. ( ext{connect}(u,f))
2. ( ext{connect}(x,g))
3. ( ext{connect}(f,x))

图上看就是这样：

2. 单旋"spaly"

接下来我们介绍单旋的写法，也被称为"spaly"，复杂度是假的。

3. 双旋splay

4. 代码的简化