线段树模板
2017-10-14 16:46
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建树:
单点修改:
对应单点修改的区间查询:
区间修改用到了lazy的思想,即当一个区间需要更新时,只递归更新到那一层结点,并将其下层结点所需要更新的信息保存在数组中,然后返回,只有当下次遍历到那个结点(更新过程中或查询过程中),才将那个结点的修改信息传递下去,这样就避免了区间修改的每个值的修改
区间修改(包括区间加值和区间赋值)及相应查询:
区间加值:
区间改值(其实只有pushdow函数和update中修改部分与区间加值不同)
const int MAXM=50000*4+1; //定义 MAXM 为线段最大长度,树的空间大小为线段最大长度的四倍 void build(int v,int l,int r) { //传入的参数为 v:当前需要建立的结点;l:当前需要建立的左端点;r:当前需要建立的右端点 if(l==r) { //当左端点等于右端点即建立叶子结点时,直接给数组信息赋值 scanf("%d",&sum[v]); return ; } int mid=(l+r)/2; // mid 为中间点,左儿子结点为 [l,mid] ,右儿子结点为 [mid+1,r]; build(v*2,l,mid); //构建左儿子结点 build(v*2+1,mid+1,r); //构建右儿子结点 sum[v]=sum[v*2]+sum[v*2+1]; //递归返回时用儿子结点更新父节点,此处可进行更新最大值、最小值、区间和等操作 } { //在 main 函数中的语句 build(1,1,n); }
单点修改:
void update(int v,int l,int r,int a,int b,int c) { //v、l、r为当前更新到的结点、左右端点,a为需要修改的叶子结点左端点,c为需要修改成的值; if(l==r) { //若当前更新点的左右端点相等即到叶子结点时,直接更新信息并返回 mp[v]=c; return ; } int mid=(l+r)/2; //若需要更新的叶子结点在当前结点的左儿子结点的范围内,则递归更新左儿子结点,否则更新右儿子结点 if(a<=mid) update(v*2,l,mid,a,b,c); else update(v*2+1,mid+1,r,a,b,c); mp[v]=mp[v*2]+mp[v*2+1]; //递归回之后用儿子结点更新父节点 return ; } { //在main函数中的语句 update(1,1,n,a,b,c); }
对应单点修改的区间查询:
int query(int v,int l,int r,int a,int b) { //a,b为需要查询的区间左右端点 if(l>=a && r<=b) //若当前结点的区间被需要查询的区间覆盖,则返回当前结点的信息 return sum[v]; if(lazy[v]) //更新节点 pushdown(v,l,r); int mid=(l+r)/2; int sum=0; if(a<=mid) sum+=query(v*2,l,mid,a,b); if(b>mid) sum+=query(v*2+1,mid+1,r,a,b); return sum;//综合两个儿子结点的信息并返回 } { //main函数中的语句 printf("%d\n",query(1,1,n,a,b)); }
区间修改用到了lazy的思想,即当一个区间需要更新时,只递归更新到那一层结点,并将其下层结点所需要更新的信息保存在数组中,然后返回,只有当下次遍历到那个结点(更新过程中或查询过程中),才将那个结点的修改信息传递下去,这样就避免了区间修改的每个值的修改
区间修改(包括区间加值和区间赋值)及相应查询:
区间加值:
void pushdown(int v,int l,int r) { //pushdown函数,更新父亲节点,将更新信息传递给左右子节点 int mid=(l+r)/2; sum[v*2]+=(mid-l+1)*lazy[v]; //更新v节点的左子节点 lazy[2*v]+=lazy[v]; //标记v的左子节点 sum[v*2+1]+=(r-mid)*lazy[v]; //同上 lazy[2*v+1]+=lazy[v]; //同上 lazy[v]=0; //取消父节点v的更新信息 }
void update(int v,int l,int r,int a,int b,int c) { //ql、qr为需要更新的区间左右端点,c为需要增加的值 if(l>=a && b>=r) { //与单点更新一样,当当前结点被需要更新的区间覆盖时 sum[v]+=(r-l+1)*c; //更新该结点信息 lazy[v]+=c; //更新该结点的所需更新信息 return ;//根据lazy思想,由于不需要遍历到下层结点,因此不需要继续向下更新,直接返回 } if(lazy[v]!=0)//将当前结点的所需更新信息传递到下一层(其左右儿子结点) pushdown(v,l,r); int mid=(l+r)/2; if(a<=mid) //当需更新区间在当前结点的左儿子结点内,则更新左儿子结点 update(v*2,l,mid,a,b,c); if(b>mid) update(v*2+1,mid+1,r,a,b,c); sum[v]=sum[v*2]+sum[v*2+1]; }
int query(int v,int l,int r,int a,int b) { //a,b为需要查询的区间 if(l>=a && r<=b) //若当前结点覆盖区间即为需要查询的区间,则直接返回当前结点的信息 return sum[v]; if(lazy[v]) //将当前结点的更新信息传递给其左右子节点 pushdown(v,l,r); int mid=(l+r)/2; int sum=0; if(a<=mid) sum+=query(v*2,l,mid,a,b); if(b>mid) sum+=query(v*2+1,mid+1,r,a,b); return sum; }
区间改值(其实只有pushdow函数和update中修改部分与区间加值不同)
void pushdown(int v,int l,int r) { //pushdown和区间加值不同,改值时修改结点信息只需要对修改后的信息求和即可,不用加上原信息 int mid=(l+r)/2; sum[v*2]=(mid-l+1)*lazy[v]; lazy[2*v]=lazy[v]; sum[v*2+1]=(r-mid)*lazy[v]; lazy[2*v+1]=lazy[v]; lazy[v]=0; } void update(int v,int l,int r,int a,int b,int c) { if(l>=a && b>=r) { //同样更新结点信息和区间加值不同 sum[v]=(r-l+1)*c; lazy[v]=c; return ; } if(lazy[v]) pushdown(v,l,r); int mid=(l+r)/2; if(a<=mid) update(v*2,l,mid,a,b,c); if(b>mid) update(v*2+1,mid+1,r,a,b,c); sum[v]=sum[v*2]+sum[v*2+1]; }
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