• codevs 1080 线段树点修改


    先来介绍一下线段树。

    线段树是一个把线段,或者说一个区间储存在二叉树中。如图所示的就是一棵线段树,它维护一个区间的和。

    蓝色数字的是线段树的节点在数组中的位置,它表示的区间已经在图上标出,它的值就是这段区间的和。

    比如说线段树1号节点表示[1,5]区间,它的值是13,也就是原数组1号位到5号位所有数字加起来的和。

    不难发现线段树的下标有这样的性质:

    1. 设一个节点的下号是o,那么它的左子树是o*2,右子树是o*2+1。

    2. 线段树的大小是原数组的大小*2-1。

    3. 线段树叶节点表示区间的长度为1,也就是一个数字,此时区间的左边界=区间的右边界。

    但是我们实际使用的时候,线段树是用一个长度为原数组大小4倍的数组储存的,因为方便处理,防止访问叶节点时下标越界。

    它支持几种操作:

    1. 修改一个点的值

    2. 将一个区间加上或减去某个数

    3. 查询一个区间的和(乘积也可以),最大/最小值

    4. 将一个区间值改变成某个大于0的数

    以上时间复杂度都是logn。

    建立线段树:

    这里我采用递归的方式。在函数内设3个参数,这个线段树节点的下标o,它表示的左区间L,又区间R。从根节点开始递归,如果L=R,就是走到了叶节点(根据性质3),那么该点就是原数组第L(或R)位的值,否则分成两个区间,递归它的左右子树。

    代码如下:

     1 void init(int o,int L,int R)
     2 {
     3     if(L==R) sumv[o]=A[L];  //A[]是原数组,sumv[]是线段树数组
     4     else
     5     {
     6         int M=(L+R)/2;
     7         init(o*2,L,M);
     8         init(o*2+1,M+1,R);
     9         sumv[o]=sumv[o*2]+sumv[o*2+1];
    10     }
    11 }

    这里的sumv是求和线段树数组,我以这个为例。当然如果是维护区间最大/最小,那么第9行的代码应该是左右子树的最大/最小值。

    调用:

    init(1,1,n);

    // 1,n是总区间。

    点修改:

    与建树的过程类似,从根节点开始,一直递归到叶节点,然后直接修改,完成之后,更新sumv值就可以了。

    如果把修改原数组p号位的值修改为v。

    代码:

     1 int p,v;
     2 
     3 void update(int o,int L,int R)
     4 {
     5     if(L==R) sumv[o]=v;
     6     else
     7     {
     8         int M=(L+R)/2;
     9         if(p<=M) update(o*2,L,M); else update(o*2+1,M+1,R);
    10         sumv[o]=sumv[o*2]+sumv[o*2+1];
    11     }
    12 }

    调用:

    先把p,和v赋值好,然后直接调用即可

    p=x,v=y;//x,y是你要赋的值

    update(1,1,n);

    查询区间的和:

    还是与上面类似。从根节点开始递归。如果这一层的区间[L,R]包含于要求的区间[y1,y2],那么就把这一层的值累加,否则就访问它的子树,把这个区间一份为二。

    如果它的子树表示的区间与要求的区间有交集,就说明有需要访问,否则就不用。

    代码:

     1 int y1,y2,ans;
     2 void query(int o,int L,int R)
     3 {
     4     if(y1<=L && R<=y2)     ans+=sumv[o];
     5     else
     6     {
     7         int M=(L+R)/2;
     8         if(y1<=M) query(o*2,L,M);
     9         if(y2>M) query(o*2+1,M+1,R); 
    10     }
    11 }

    调用:

    把要查找的区间y1,y2赋值好,并把存储答案的ans清0,,再调用即可

    y1=x,y2=y,ans=0;//注意ans一定要初始化,最后查出来的答案是保存在ans里面的。

    query(1,1,n);

    点修改的说明就到此。

    测试的题目:codevs 1080 线段树练习

    链接:http://codevs.cn/problem/1080/

    附代码:

     1 #include<cstdio>
     2 #include<iostream>
     3 using namespace std;
     4 const int maxn=100010;
     5 
     6 int A[maxn],sumv[maxn*4],n,m;
     7 
     8 void init(int o,int L,int R)
     9 {
    10     if(L==R) sumv[o]=A[L];
    11     else
    12     {
    13         int M=(L+R)/2;
    14         init(o*2,L,M);
    15         init(o*2+1,M+1,R);
    16         sumv[o]=sumv[o*2]+sumv[o*2+1];
    17     }
    18 }
    19 
    20 int p,v;
    21 void update(int o,int L,int R)
    22 {
    23     if(L==R) sumv[o]=v;
    24     else
    25     {
    26         int M=(L+R)/2;
    27         if(p<=M) update(o*2,L,M); else update(o*2+1,M+1,R);
    28         sumv[o]=sumv[o*2]+sumv[o*2+1];
    29     }
    30 }
    31 
    32 int y1,y2,ans;
    33 void query(int o,int L,int R)
    34 {
    35     if(y1<=L && R<=y2)     ans+=sumv[o];
    36     else
    37     {
    38         int M=(L+R)/2;
    39         if(y1<=M) query(o*2,L,M);
    40         if(y2>M) query(o*2+1,M+1,R); 
    41     }
    42 }
    43 
    44 int main()
    45 {
    46     cin>>n;
    47     for(int i=1;i<=n;i++) cin>>A[i];
    48     init(1,1,n);
    49     cin>>m;
    50     for(int i=1,k,x,y;i<=m;i++)
    51     {
    52         cin>>k>>x>>y;
    53         if(k==1)
    54         {
    55             p=x,v=A[p]+y;
    56             A[p]=v;
    57             update(1,1,n);
    58         }
    59         else
    60         {
    61             y1=x,y2=y,ans=0;
    62             query(1,1,n);
    63             cout<<ans<<endl;
    64         }
    65     }
    66     return 0;
    67 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/frankscode/p/6242461.html
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