带修主席树 洛谷2617 支持单点更新以及区间kth大查询
题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P2617
参考博客:https://blog.csdn.net/dreaming__ldx/article/details/80872728
在主席树的基础上实现单点更新也不困难,主要我们要明白主席树的函数性质,也就是一个根节点代表的信息我们可以认为是一段前缀,朴素主席树的T(i)树代表的是区间[1,i]的前缀,这样子单点更新之后就必须更新之后的T(i+1)~T(n)的线段树,这样的话时间复杂度非常高,我们可以利用主席树的函数性质,用树状数组套主席树,树状数组的C[i]点的主席树维护的是[i-lowbit(i)+1,i]区间的插入信息(虽然在根节点都是维护[1,n]区间),也就是T(i)树维护的是lowbit(i)长度的区间。每棵主席树维护的区间不是前缀区间,这个是树状数组套主席树的重点。所以更新的时候我们只要更新树状数组中的logn个结点,而在这每个结点之中我们需要修改一条链上的logn个结点(该结点属于主席树)。最终q次修改+m次查询的时间复杂度是O(q*log^2(n)+mlogn)。注意树状数组是建立在原数组的基础上的,所以树状数组中的索引与原数组的索引相关联,而主席树的索引则是离散值的索引,这与静态主席树相比又复杂了写,体现在add函数中,add函数传入的是实时原数组的索引,所以先修改位置的信息再通过这个位置获得修改的值的大小。
下面附上自写代码,结构体保存的树的信息,常数比较大:
- #include<bits/stdc++.h>
- using namespace std;
- typedef unsigned int ui;
- typedef long long ll;
- typedef unsigned long long ull;
- #define pf printf
- #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
- #define prime1 1e9+7
- #define prime2 1e9+9
- #define pi 3.14159265
- #define lson l,mid,rt<<1
- #define rson mid+1,r,rt<<1|1
- #define scand(x) scanf("%llf",&x)
- #define f(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
- #define scan(a) scanf("%d",&a)
- #define mp(a,b) make_pair((a),(b))
- #define P pair<int,int>
- #define dbg(args) cout<<#args<<":"<<args<<endl;
- #define inf 0x3f3f3f3f
- const int maxn=1e5+;
- int n,m;
- inline int read(){
- int ans=,w=;
- char ch=getchar();
- while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')w=-;ch=getchar();}
- while(isdigit(ch))ans=(ans<<)+(ans<<)+ch-'',ch=getchar();
- return ans*w;
- }
- struct node{
- int l,r,sum;
- }t[maxn*];
- struct qu{
- int a,b,c;
- }q[maxn];
- int cnt=,tot;
- char s[];
- //root中存放主席树的根节点编号,b中存放的所有将会出现在数列中的数
- //b数组乘2是因为可能有1e5的原数据和1e5的更新点
- //a中存放的是数组的实时动态情况,一旦有点修改就会体现在a数组上
- int root[maxn*],b[maxn<<],a[maxn],qx[maxn],qy[maxn],ansx,ansy;
- //在pre结点的基础上,建立now根结点并且在p位置加上v
- //对每棵主席树的插入操作都是一样的,所以带修跟不带修的插入函数一样
- int lowbit(int x){return x&(-x);}
- void update(int l,int r,int pre,int &now,int p,int v)
- {
- t[++cnt]=t[pre];
- now=cnt;
- t[now].sum+=v;//(now结点的区间一定是包含p位置的)
- if(l==r)return;
- int m=l+r>>;//划分区间,决定向左子树还是右子树更新
- if(p<=m)update(l,m,t[pre].l,t[now].l,p,v);
- else update(m+,r,t[pre].r,t[now].r,p,v);
- }
- void add(int x,int v)//给第x个数插上v,这是在树套树的主席树上进行的加操作
- {//对于树状数组i位置上的主席树,根就是root[i]
- int k=lower_bound(b+,b+tot+,a[x])-b;
- for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))update(,tot,root[i],root[i],k,v);//就在第i棵树上进行操作
- }
- int query(int l,int r,int k)
- {
- if(l==r)return l;
- int sum=,m=l+r>>;
- f(i,,ansy)sum+=t[t[qy[i]].l].sum;
- f(i,,ansx)sum-=t[t[qx[i]].l].sum;//计算[l,m]区间插入的数的数量
- if(k<=sum)
- {
- f(i,,ansx)qx[i]=t[qx[i]].l;
- f(i,,ansy)qy[i]=t[qy[i]].l;//同步、更新、递归
- return query(l,m,k);
- }
- else
- {
- f(i,,ansx)qx[i]=t[qx[i]].r;
- f(i,,ansy)qy[i]=t[qy[i]].r;
- return query(m+,r,k-sum);
- }
- }
- int main()
- {
- //freopen("input.txt","r",stdin);
- //freopen("output.txt","w",stdout);
- std::ios::sync_with_stdio(false);
- n=read(),m=read(),cnt=,tot=;
- f(i,,n){
- a[i]=b[++tot]=read();
- }
- f(i,,m)
- {
- scanf("%s",s);
- q[i].a=read(),q[i].b=read();
- if(s[]=='Q')q[i].c=read();
- else q[i].c=,b[++tot]=q[i].b;
- //离线处理
- }
- sort(b+,b+tot+);
- tot=unique(b+,b+tot+)-(b+);
- f(i,,n)add(i,);//将第i个数插入主席树
- f(i,,m)
- {
- if(q[i].c)
- {
- ansx=ansy=;
- for(int j=q[i].b;j;j-=lowbit(j))qy[++ansy]=root[j];//把需要查询的点的根节点的编号保存下来
- for(int j=q[i].a-;j;j-=lowbit(j))qx[++ansx]=root[j];
- pf("%d\n",b[query(,tot,q[i].c)]);//注意vector中下标从1开始
- }
- else
- {
- add(q[i].a,-);
- a[q[i].a]=q[i].b;//将点更新实时地在a上体现
- add(q[i].a,);
- }
- }
- }
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