洛谷P3372线段树1
难以平复鸡冻的心情,虽然可能在大佬眼里这是水题,但对蒟蒻的我来说这是个巨大的突破(谢谢我最亲爱的lp陪我写完,给我力量)。网上关于线段树的题解都很玄学,包括李煜东的《算法竞赛进阶指南》中的相关内容一样,不能给我一眼看上去就明白的清晰的思路。请允许我作为用了10个小时做出这道题的“过来人”清晰的提一下比较难想的几个点。首先我根据书上和其它博客上的大致思路,选择了结构体来实现,其实用数组也是可以的,但我感觉更加的清晰。
第一个难点,书上的图给的样例就是1....n。我们的结点表示的区间同样也是类似的,那么我这样的蒟蒻就会产生误解,其实就是根据读入的编号,这点是如何发现的呢?我们可以根据洛谷上面的题面知道,对连续区间的修改,不难想到表示的区间就是读入时的编号。
第二个难点,如何建树,这个书上给的解释很清楚,按照书上的来就不会有问题。但是有的博客上的和书上不一样,它没有用下文的shu[x].l,shu[x].r来表示对应的x结点所代表的区间,其实这也是可以的,起码对于我的程序来说,因为你寻找区间的时候用的递归是可以承载这个信息的。
第三个难点,如何给区间中的每一个数加值,只要明白了这一点,其实后面的寻找区间中的和也就是我的find_tree和add_tree中的操作过程是大致相同的。关键是看边界条件,我会在代码上标注出来。
第四个难点,也就是懒惰标记,这是线段树优点的关键所在,就是记录下在何时你的区间正好可以加(范围只能小,不能超),关键看操作。
ps:洛谷中的运势是大吉,诸事皆宜,看起来有几分道理。
- #include<bits/stdc++.h>
- using namespace std;
- struct node{
- long long l,r,dat;
- }shu[];//结构体,l代表区间最左,r代表区间最右,dat是区间中数的和。
- long long a[];//读入和后面建树要用
- long long lazy[];//懒惰标记
- long long b,c,d,ans;
- void build_tree(long long x,long long y,long long z){//建树
- shu[x].l=y;shu[x].r=z;
- if (y==z) {shu[x].dat=a[y];return;}//如果区间大小是1则代表是叶结点,不用再向下建树
- else {
- long long m=(z+y) >> ;//中点
- build_tree(x*,y,m);//最子树的结点是2*x(根据完全二叉树来做的,这个就是用数组模拟,说建数就是装逼的说法,本质相同,只是在你的思维里代表了另一种结构。)
- build_tree(x*+,m+,z);
- shu[x].dat=shu[x*].dat+shu[x*+].dat;//区间和等于左子区间和+右子区间和。
- }
- }
- void add_tree(long long x,long long add){//区间加值
- shu[x].dat+=add;//加上区间中要加的值
- if (b<=shu[x].l&&shu[x].r<=c) {//如果区间在要加的区间之中就用懒惰标记记录它的子区间,因为它已经被加了
- if (shu[x].l!=shu[x].r){
- lazy[x*]+=d;
- lazy[x*+]+=d;
- }
- return;
- }
- else {
- long long mid=(shu[x].l+shu[x].r)/;//4个边界的判断,读者可以自己去想一下,是本题的难点。
- if (mid>=b&&mid<=c) {
- if (shu[x].l>=b) add_tree(x*,(mid-shu[x].l+)*d);
- else add_tree(x*,(mid-b+)*d);
- }
- if (mid+<=c&&mid+>=b) {
- if (shu[x].r>=c) add_tree(x*+,(c-mid)*d);
- else add_tree(x*+,(shu[x].r-mid)*d);//我是用add这个局部变量来表示要加的值,用此区间中有多少是包括在要加区间中的再*加的数
- }
- if (mid>c){
- if (shu[x].l>=b&&shu[x].l<=c) add_tree(x*,(c-shu[x].l+)*d);
- else if (shu[x].l<b)add_tree(x*,(c-b+)*d);
- }
- if (mid+<b){
- if (shu[x].r<=c&&shu[x].r>=b) add_tree(x*+,(shu[x].r-b+)*d);
- else if (shu[x].r>c) add_tree(x*+,(c-b+)*d);
- }
- }
- }
- void find_tree(long long x){//查找区间和,和上面一个过程十分的相似。
- shu[x].dat+=(lazy[x]*(shu[x].r-shu[x].l+));
- if (b<=shu[x].l&&c>=shu[x].r){
- ans=ans+shu[x].dat;
- if (lazy[x]!=&&shu[x].l!=shu[x].r){
- lazy[x*]+=lazy[x];
- lazy[x*+]+=lazy[x];
- lazy[x]=;
- }
- if (shu[x].r==shu[x].l) lazy[x]=;
- return;
- }
- else {
- if (shu[x].r==shu[x].l) {lazy[x]=;return;}
- long long mid=(shu[x].l+shu[x].r)/;
- if (lazy[x]!=){
- lazy[x*]+=lazy[x];
- lazy[x*+]+=lazy[x];
- lazy[x]=;
- }
- if (mid>=b&&mid<=c) find_tree(x*);
- if ((mid+)<=c&&(mid+)>=b) find_tree((x*)+);
- if (mid>c&&shu[x].l<=c) find_tree(x*);
- if (mid+<b&&shu[x].r>=b) find_tree(x*+);
- }
- }
- int main(){
- long long n,m;
- cin>>n>>m;//读入
- memset(lazy,,sizeof(lazy));
- for (long long i=;i<=n;i++) cin>>a[i];
- build_tree(,,n);//建树
- for (long long i=;i<=m;i++){
- long long a;
- cin>>a;
- if (a==){
- cin>>b>>c>>d;
- add_tree(,(c-b+)*d);//加值
- }
- else {
- ans=;
- cin>>b>>c;
- find_tree();
- cout<<ans<<endl;//查询
- }
- }
- }
再次用了标准的模板格式进行了标准化的修改。下面是代码。
- #include<bits/stdc++.h>
- using namespace std;
- struct node{
- long long l,r,dat;
- }shu[];
- long long lazy[];
- long long a[];
- long long ans,b,c,d,n,m;
- void build_tree(long long x,long long y,long long z){
- shu[x].l=y;shu[x].r=z;
- if (y==z){
- shu[x].dat=a[y];
- return;
- }
- long long mid=(y+z)/;
- build_tree(x*,y,mid);
- build_tree(x*+,mid+,z);
- shu[x].dat=shu[x*].dat+shu[x*+].dat;
- }
- void add_tree(long long x){
- if (shu[x].l>=b&&shu[x].r<=c){
- shu[x].dat+=(d*(shu[x].r-shu[x].l+));
- if (shu[x].l!=shu[x].r){
- lazy[x*]+=d;
- lazy[x*+]+=d;
- }
- return;
- }
- long long mid=(shu[x].l+shu[x].r)/;
- if (b<=mid) add_tree(*x);
- if (c>mid) add_tree(*x+);
- shu[x].dat=shu[x*].dat+shu[x*+].dat+lazy[*x]*(shu[x*].r-shu[x*].l+)+lazy[*x+]*(shu[x*+].r-shu[x*+].l+);
- }
- void find_tree(long long x){
- if (lazy[x]!=)shu[x].dat+=lazy[x]*(shu[x].r-shu[x].l+);
- if (shu[x].l!=shu[x].r){
- lazy[x*]+=lazy[x];
- lazy[x*+]+=lazy[x];
- }
- lazy[x]=;
- if (shu[x].l>=b&&shu[x].r<=c){
- ans+=shu[x].dat;
- return;
- }
- long long mid=(shu[x].l+shu[x].r)/;
- if (b<=mid) find_tree(*x);
- if (c>mid) find_tree(*x+);
- }
- int main(){
- cin>>n>>m;
- for (long long i=;i<=n;i++) cin>>a[i];
- build_tree(,,n);
- memset(lazy,,sizeof(lazy));
- for (long long i=;i<=m;i++){
- long long a;
- cin>>a;
- if (a==){
- cin>>b>>c>>d;
- add_tree();
- }
- else if (a==){
- cin>>b>>c;
- ans=;
- find_tree();
- cout<<ans<<endl;
- }
- }
- }
可以看出来,更加的简洁了。(书上的解法真标准)但是思路和我之前的程序是大相径庭的,可以仔细研究一下两者的区别。
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