[AH2017/HNOI2017]单旋（用树状数组和set 模拟平衡树）

题面

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题解

直接想办法模拟。

找找性质。

发现插入就是在前驱和后继找一个深度大的接在下面。简单推一推可以证明。

然后把最小值旋到根，假设最小值为(x)，(x)肯定没有左子树。然后旋到根后右子树所有点深度无变化，(x)深度变为(1)，剩下的点深度减一。比较显然。

最大值同理。

那么离散化后用树状数组维护深度，需要支持区间修改，单点修改，单点查询。想知道子树的节点编号，首先发现子树肯定是一段连续的编号（数值不一定连续，在所有有效的数中的相对位置连续），那么子树节点编号一定在(x)和(fa_x)编号之间（(x)现在是最大/小值，只有一个子树），那么就是区间((x,fa_x))深度不变或者区间((fa_x,x))深度不变，其他位置（补集）深度减一就行了，(x)单点修改为(1)。

新插入一个点必须消除之前的区间操作带来的影响。就先查询，然后单点改一下就行了。

找前驱和后继用set就行了。

CODE

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef set<int>::iterator sit;
const int MAXN = 100005;
int n, op[MAXN], a[MAXN], fa[MAXN], ch[MAXN][2], T[MAXN];
int b[MAXN], tot, rt;
set<int>s;
inline void upd(int x, int v) {
	while(x <= tot) T[x] += v, x += x&-x;
}
inline int dep(int x) {
	int re = 0; while(x) re += T[x], x -= x&-x; return re;
}
int main () {
	scanf("%d", &n);
	for(int i = 1; i <= n; ++i) {
		scanf("%d", &op[i]);
		if(op[i] == 1) scanf("%d", &a[i]), b[++tot] = a[i];
	}
	sort(b + 1, b + tot + 1);
	for(int i = 1; i <= n; ++i) {
		if(op[i] == 1) {
			int x = lower_bound(b + 1, b + tot + 1, a[i]) - b;
			s.insert(x);
			sit it = s.lower_bound(x);
			int f = 0;
			if(it != s.begin()) {
				--it; int tmp = (*it);
				if(!f || dep(tmp) > dep(f)) f = tmp;
				++it;
			}
			if((++it) != s.end()) {
				int tmp = (*it);
				if(!f || dep(tmp) > dep(f)) f = tmp;
			}
			fa[x] = f;
			if(f)ch[f][x>f] = x;
			else rt = x;
			int tmp=dep(f)+1-dep(x);
			upd(x, tmp);
			upd(x+1, -tmp);
			printf("%d
", dep(x));
		}
		else if(op[i]&1) {
			sit it = s.end(); --it;
			int x = (*it), y = fa[x];
			printf("%d
", dep(x));
			if(y) {
				int tmp = 1-dep(x);
				upd(x, tmp);
				upd(x+1, -tmp);
				upd(1, 1);
				upd(y+1, -1);
				if(ch[x][0])fa[ch[x][0]] = y; if(y)ch[y][1] = ch[x][0]; ch[x][0] = fa[x] = 0;
				if(rt) fa[rt] = x, ch[x][0] = rt; rt = x;
			}
			if(op[i] > 3) {
				rt = ch[x][0]; ch[x][0] = 0;
				fa[rt] = 0;
				s.erase(x), upd(1, -1);
			}
		}
		else {
			sit it = s.begin();
			int x = (*it), y = fa[x];
			printf("%d
", dep(x));
			
			if(y) {
				int tmp = 1-dep(x);
				upd(x, tmp);
				upd(x+1, -tmp);
				upd(y, 1);
				if(ch[x][1])fa[ch[x][1]] = y; ch[y][0] = ch[x][1];
				ch[x][1] = fa[x] = 0;
				if(rt) fa[rt] = x, ch[x][1] = rt; rt = x;
			}
			if(op[i] > 3) {
				rt = ch[x][1]; ch[x][1] = 0;
				fa[rt] = 0;
				s.erase(x), upd(1, -1);
			}
		}
	}
}