POJ2104 POJ2761 K-th Number, 划分树

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# Author : Neo Fung
# Email : neosfung@gmail.com
# Last modified: 2012-02-06 21:45
# Filename: POJ2104 POJ2761 K-th Number.cpp
# Description :
******************************************************************************/
#ifdef _MSC_VER
#define DEBUG
#endif

#include <fstream>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <string>
#include <limits.h>
#include <algorithm>
#include <math.h>
#include <numeric>
#include <functional>
#include <ctype.h>
#define L(x) (x<<1)
#define R(x) (x<<1|1)
#define MID(x,y) ((x+y)>>1)
#define MAX 100010
using namespace std;

class CParti_tree{

private:
int beg_,end_;
int to_left_[20][MAX];  //to_left_存的是d层在i之前(包括i)小于 array[mid] 的数的数目

public:
int array[MAX];   //array存的是sort后的结果
int seg[20][MAX];   //seg数组存的是d层划分后的数字 （类似快排Partation （d-1）次后的结果）

void init()
{
memset(seg,0,sizeof(seg));
memset(to_left_,0,sizeof(to_left_));
}

void tree_build(const int &l,const int &r,const int &level)
{
if(r-l==0)
return;
int mid=MID(l,r)/*node[t].getMid()*/;
int lsame=mid-l+1;    //lsame表示和array[mid]相等且分到左边的
for(int i=l;i<=r;++i)
if(seg[level][i]<array[mid])
--lsame;          //调整lsame
int lpos=l, rpos=mid+1;
for(int i=l;i<=r;++i)
{
int flag=0;
if((seg[level][i]<array[mid])||(seg[level][i]==array[mid]&&lsame))    //左子树
{
flag=1;
seg[level+1][lpos++]=seg[level][i];
if(seg[level][i]==array[mid])
--lsame;
}
else
{
seg[level+1][rpos++]=seg[level][i];
}
if(i==l)
to_left_[level][i]=flag;
else
to_left_[level][i]=to_left_[level][i-1]+flag;
}
tree_build(l,mid,level+1);
tree_build(mid+1,r,level+1);
}

void build(const int &beg,const int &end)
{
beg_=beg;end_=end;
sort(array+beg_,array+beg_+end_);
tree_build(beg_,end_,0);
}

int find_k_th(const int &L,const int &R,const int &l,const int &r,const int &level,const int &val)
{
if(R-L==0)
return seg[level][l];
int s;    //s表示[ l , r ]有多少个分到左边
int ss;   //ss表示 [node[t].l , l-1 ]有多少个分到左边
int mid=MID(L,R);
if(l==L)
ss=0;
else
ss= to_left_[level][l-1];
s=to_left_[level][r]-ss;
if(s>=val)    //有多于val个分到左边,显然去左儿子区间找第val个
return find_k_th(L,mid,L+ss,L+ss+s-1,level+1,val);   //重整边界
else
{
int bb=l-L-ss;    //bb表示 [node[t].l, l-1 ]有多少个分到右边
int b=r-l+1-s;    //b表示 [l, r]有多少个分到右边
return find_k_th(mid+1,R,mid+bb+1,mid+bb+b,level+1,val-s);
}
}

int query(const int &beg,const int &end,const int &k)
{
return find_k_th(beg_,end_,beg,end,0,k);
}
};

CParti_tree pt;
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
freopen("../stdin.txt","r",stdin);
freopen("../stdout.txt","w",stdout);
#endif

int n,m;
int beg,end,val;

while(~scanf("%d%d",&n,&m))
{
pt.init();
for(int i=1;i<=n;++i)
{
scanf("%d",&pt.array[i]);
pt.seg[0][i]=pt.array[i];
}
pt.build(1,n);
while(m--)
{
scanf("%d%d%d",&beg,&end,&val);
int ans=pt.query(beg,end,val);
printf("%d\n",ans);
}
}

return 0;
}