Splay模板

打LCT的时候发现Splay很不熟, 因此这里贴一下模板
洛谷P3369
https://www.luogu.org/problem/show?pid=3369#sub

/*
提一些要注意的点:
1. 注意判断边界, 不要访问到空节点
2. 每一次操作或访问完以后, 记得要splay到root
3. insert操作只要update当前节点和父亲节点即可, 因为还会上旋到root 
4.牢记双旋的打法
5. delete时需要把将要delete的点上旋的根, 因此可与find共用函数 
6. 在找一个bst中原本不存在的点的前驱或后继时, 可先将该点插入, 然后找前驱或后继, 然后再删除 
*/
#include<cstdio>
#include<cctype>
#include<cstring>
using namespace std;
void read(int &x)
{
    x = 0;
    char c;
    int flag = 1;
    while(! isgraph(c = getchar()))
        if(c == '-')
            flag *= - 1;
    while(isgraph(c))
        x = x * 10 + c - '0', c = getchar();
    x *= flag;
}
const int MAXN = (int)1e5;
int top;
struct node
{
    int key, cnt, ch[2], size, fa;
}T[MAXN + 64];
int root;
void create(int x)
{
    T[top].ch[0] = T[top].ch[1] = - 1;
    T[top].key = x;
    T[top].cnt = 1;
    T[top ++].size = 1;
}
void update(int u)
{
    T[u].size = T[u].cnt;
    if(T[u].ch[0] != - 1)
        T[u].size += T[T[u].ch[0]].size;
    if(T[u].ch[1] != - 1)
        T[u].size += T[T[u].ch[1]].size;
}
inline int getson(int p)
{
    return  (p == T[T[p].fa].ch[1]);
}
void rotate(int p)
{
    int fa = T[p].fa, fafa = T[fa].fa, k = getson(p);
    T[fa].ch[k] = T[p].ch[k ^ 1];
    T[T[p].ch[k ^ 1]].fa = T[p].fa;
    T[p].ch[k ^ 1] = fa;
    T[fa].fa = p;
    T[p].fa = fafa;
    if(fafa != - 1)
        T[fafa].ch[T[fafa].ch[1] == fa] = p;
    update(fa), update(p);
}
void splay(int u)
{
    for(int fa; (fa = T[u].fa) != - 1; rotate(u))
        if(T[fa].fa != - 1)
            rotate((getson(u) == getson(fa)) ? fa : u);
    root = u;
}
void insert(int x)
{
    if(root != - 1)
    {
        int p = root, fa = - 1;
        while(1)
        {
            if(T[p].key == x)
            {
                T[p].cnt ++;
                update(p), update(fa);
                //这里只需要更新p和fa就可以了 
                splay(p);
                //因为这里还会更新到p到根节点上的所有祖先 
                break;
            }
            fa = p;
            p = T[p].ch[x > T[fa].key];
            if(p == - 1)
            {
                create(x);
                T[top - 1].fa = fa;
                T[fa].ch[x > T[fa].key] = top - 1;
                update(fa);
                splay(top - 1);
                break;
            }
        }
    }
    else
        create(x), T[top - 1].fa = root, root = top - 1;
}
int find(int x) //写得有点奇怪了, 因为强行把两个操作合并在一起233 
{
    int p = root, sum = 0;
    while(1)
    {
        if(x < T[p].key)
            p = T[p].ch[0];
        else
        {
            sum += (T[p].ch[0] == - 1) ? 0 : T[T[p].ch[0]].size;
            if(x == T[p].key)
            {
                splay(p);
                return sum + 1;
            }
            sum += T[p].cnt;
            p = T[p].ch[1];
        }
    }
}
int get_pre()
{
    int p = T[root].ch[0];
    while(T[p].ch[1] != - 1)
        p = T[p].ch[1];
    return p;
}
void del(int x) //下面就是无聊的分类讨论了 
{
    find(x);
    if(T[root].cnt > 1)
    {
        T[root].cnt --;
        update(root);
        return;
    }
    if(T[root].ch[0] == - 1 && T[root].ch[1] == - 1)
    {
        root = - 1;
        return;
    }
    if(T[root].ch[1] == - 1)
    {
        int tmp = root;
        root = T[root].ch[0];
        T[root].fa = - 1;
        return;
    }
    else
    if(T[root].ch[0] == - 1)
    {
        int tmp = root;
        root = T[root].ch[1];
        T[root].fa = - 1;
        return;
    }
    int pre = get_pre(), tmp = root;
    splay(pre);
    T[T[tmp].ch[1]].fa = root;
    T[root].ch[1] = T[tmp].ch[1];
    update(root);
}
void print(int x)
{
    if(x < 0)
        putchar('-');
    if(x == 0)
        putchar('0');
    int ans[10], top = 0;
    while(x)
        ans[top ++] = x % 10, x /= 10;
    for(; top; top --)
        putchar(ans[top - 1] + '0');
}
int get_rank(int x)
{
    int p = root;
    while(1)
    {
        if(T[p].ch[0] != - 1 && x <= T[T[p].ch[0]].size)
            p = T[p].ch[0];
        else
        {
            int tmp = ((T[p].ch[0] != - 1) ? T[T[p].ch[0]].size : 0) + T[p].cnt;
            if(x <= tmp)
                return T[p].key;
            x -= tmp;
            p = T[p].ch[1];     
        }
    }
}
int get_next()
{
    int p = T[root].ch[1];
    while(T[p].ch[0] != - 1)
        p = T[p].ch[0];
    return p;
}
int main()
{
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("L3369.in", "r", stdin);
    freopen("L3369.out", "w", stdout);
    #endif
    int n;
    read(n);
    root = - 1;
    top = 0;
    for(int i = 0; i < n; i ++)
    {
        int opt, x;
        read(opt), read(x);
        switch (opt)
        {
            case 1: insert(x); break;
            case 2: del(x); break;
            case 3: print(find(x)); putchar('
'); break;
            case 4: print(get_rank(x)); putchar('
'); break;
            case 5: 
            {
                insert(x);
                print(T[get_pre()].key);
                putchar('
');
                del(x);
                break;
            }
            case 6:
            {
                insert(x);
                print(T[get_next()].key);
                putchar('
');
                del(x);
                break;
            }
        }
    }
}