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  • 算法总结——树状数组

        “树状数组的题线段树都能做。那我们为什么要学习树状数组,直接用线段树搞不就好了。zz,既然用短小而精悍的树状数组能搞,还用100多行的线段树?”

        以上为qbxt某位神牛一人饰两角倾情演绎。

        蒟蒻在临近noip之时终于搞懂了树状数组,在此做一下总结,算是巩固?

    类似线段树,我们可以分三种模板

        1、单点修改,区间求和

        2、区间修改,单点查询

        3、区间修改,区间求和

        朴素算法是直接在数组上更改,1的复杂度是O(n+m*l),2复杂度是O(n*l+m),3的复杂度是O(n*l+m*l)(n为修改次数,m为查询次数,l为数组长度),复杂度是非常高的,范围稍微大一点就无法承受了,这时候就可以想到树状数组了,树状数组的复杂度是(m+n)*logl的,复杂度中的log是怎么来的呢....

        说到树状数组,下面这个图是必不可少的(图是我盗的....)

        这个c数组就是树状数组,观察一下可以发现:

        c[1]=a[1],

        c[2]=a[1]+a[2]=c[1]+a[2],

        c[3]=a[3],

        c[4]=a[1]+a[2]+a[3]+a[4]=c[2]+c[3]+a[4],

        c[5]=a[5],

        c[6]=a[5]+a[6],

        c[7]=a[7],

        c[8]=a[1]+a[2]+a[3]+a[4]+a[5]+a[6]+a[7]+a[8],

        有什么规律,c数组又a数组的那几个组成,把c数组下标转为二进制:

        1-->00000001

        2-->00000010

        3-->00000011

        4-->00000100

        5-->00000101

        6-->00000110

        7-->00000111

        8-->00001000

        假设c[i]中的i的二进制中末尾0的个数为x(比如说:6,6的二进制中末尾有1个0,x=1),c[i]=a[i]+a[i-1]+…+a[i-2^x+1](c[6]=a[6]+a[5]),这时我们就要用到一个很重要的函数,lowbit(int x)用来求2^x,,这2^x个元素是从后往前递减的

    int lowbit(int x)
    {
        return x&(-x);
    }

        修改单点的元素时,只需要把该元素到根节点的路径上的c[]改变就行了,查询时也只需要从该路径上查找,由于树的深度最多为logl(可以看成二叉树),那么复杂度就会降下很多,这就是开头我们提到的log来源了

        修改c[i]也要将i所在路径上的c[]全部修改,也就是持续向上找father,i的父亲节点为i+lowbit(i),

    void add(int i,int val)
    {
        if(i==0) return;//这步去掉似乎也可以
        while(i<=n)
        {
            c[i]+=val;
            i+=lowbit(i);
        }
    }

        求区间[a,b]的和,ans=sum(b)-sum(a-1),sum为从1到该点的a[]和

    int sum(int i)
    {
        int s=0;
        while(i>0)
        {
            s+=c[i];
            i-=lowbit(i);
        }
        return s;
    }

     第一种情况就是这样了,第二三种情况区间修改我们可以利用查分的思想,其他的都差不多........吧

     1 //1、单点修改,区间查询
     2 #include<cstdio>
     3 #include<cstring>
     4 #include<iostream>
     5 using namespace std;
     6 int c[500010];
     7 int n,m;
     8 int lowbit(int x)
     9 {
    10     return x&(-x);
    11 }
    12 void add(int i,int val)
    13 {
    14     if(i==0) return ;
    15     while(i<=n)
    16     {
    17         c[i]+=val;
    18         i+=lowbit(i);
    19     }
    20 }
    21 int sum(int i)
    22 {
    23     int s=0;
    24     while(i>0)
    25     {
    26         s+=c[i];
    27         i-=lowbit(i);
    28     }
    29     return s;
    30 }
    31 int main()
    32 {
    33     int v;
    34     scanf("%d%d",&n,&m);
    35     for(int i=1;i<=n;i++)
    36         scanf("%d",&v),
    37         add(i,v);
    38     for(int i=1;i<=m;i++)
    39     {
    40         int x,y,z;
    41         scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
    42         if(x==1) add(y,z);
    43         if(x==2) printf("%d
    ",sum(z)-sum(y-1));
    44     }
    45     return 0;
    46 }
    小仙女
     1 #include<cstdio>
     2 #include<cstring>
     3 #include<iostream>
     4 using namespace std;
     5 int c[500010];
     6 int n,m;
     7 int lowbit(int x)
     8 {
     9     return x&(-x);
    10 }
    11 void add(int i,int val)
    12 {
    13     if(i==0) return ;
    14     while(i<=n)
    15     {
    16         c[i]+=val;
    17         i+=lowbit(i);
    18     }
    19 }
    20 int sum(int i)
    21 {
    22     int s=0;
    23     while(i>0)
    24     {
    25         s+=c[i];
    26         i-=lowbit(i);
    27     }
    28     return s;
    29 }
    30 int main()
    31 {
    32     scanf("%d%d",&n,&m);
    33     for(int i=1;i<=n;i++)
    34     {
    35         int v;
    36         scanf("%d",&v);
    37         add(i,v);
    38         add(i+1,-v);
    39     }
    40     for(int i=1;i<=m;i++)
    41     {
    42         int p,x,y,z;
    43         scanf("%d",&p);
    44         if(p==1)
    45         {
    46             scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
    47             add(x,z);
    48             add(y+1,-z);
    49         }
    50         if(p==2)
    51         {
    52             scanf("%d",&x);
    53             printf("%d
    ",sum(x));
    54         }
    55     }
    56     return 0;
    57 }
    老司机
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