ZOJ 3686 A Simple Tree Problem (线段树)

本文介绍了一种基于线段树的解决方案,用于解决POJ3321问题,该问题涉及更新子树中所有节点并进行延迟标记查询。通过DFS遍历和时间戳标记,实现高效的节点更新和查询过程。

题意类似于POJ3321,但是这里每次操作的时候更新了子树中的所有节点值,而且每次查询需要进行延迟标记,所以如果跟POJ3321一样用树状数组不适合,这里用线段树来写,开始先dfs一边用时间戳进行节点标记。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
#define MAX 100001
#define lson (rt<<1)
#define rson (rt<<1|1)
#define ll int
int head[MAX],to[MAX<<1],next[MAX<<1],edge;
int begin[MAX],end[MAX],ind,n,m;
bool vis[MAX];
struct Node
{
    int l,r;
    ll sum;
    int add;
    int len()
    {
        return r-l+1;
    }
} tree[MAX<<2];
void init()
{
    memset(head,-1,sizeof(head));
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    edge=ind=0;
}
inline void add(int u,int v)
{
    to[edge]=v,next[edge]=head[u],head[u]=edge++;
    to[edge]=u,next[edge]=head[v],head[v]=edge++;
}
inline void pushUp(int rt)
{
    tree[rt].sum=tree[lson].sum+tree[rson].sum;
}
inline void pushDown(int rt)
{
    int add=tree[rt].add%2;
    if(add)
    {
        tree[lson].add+=add;
        tree[lson].sum=tree[lson].len()-tree[lson].sum;
        tree[rson].add+=add;
        tree[rson].sum=tree[rson].len()-tree[rson].sum;
        tree[rt].add=0;
    }
}
void build(int rt,int l,int r)
{
    tree[rt].l=l,tree[rt].r=r,tree[rt].add=0;
    if(l==r)
    {
        tree[rt].sum=0;
        return ;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    build(lson,l,mid);
    build(rson,mid+1,r);
    pushUp(rt);
}
void update(int rt,int l,int r)
{
    if(l<=tree[rt].l&&r>=tree[rt].r)
    {
        tree[rt].add++;
        tree[rt].sum=tree[rt].len()-tree[rt].sum;
        return;
    }
    pushDown(rt);
    int mid=(tree[rt].l+tree[rt].r)>>1;
    if(l<=mid) update(lson,l,r);
    if(r>mid) update(rson,l,r);
    pushUp(rt);
}
ll query(int rt,int l,int r)
{
    if(l<=tree[rt].l&&r>=tree[rt].r)
    {
        return tree[rt].sum;
    }
    pushDown(rt);
    int mid=(tree[rt].l+tree[rt].r)>>1;
    ll res=0;
    if(l<=mid) res+=query(lson,l,r);
    if(r>mid) res+=query(rson,l,r);
    return res;
}
void dfs(int now)
{
    begin[now]=++ind;
    vis[now]=1;
    for(int i=head[now]; ~i; i=next[i])
        if(!vis[to[i]])
            dfs(to[i]);
    end[now]=ind;
}
int main()
{
    int i,u,m;
    char ch[2];
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
        init();
        build(1,1,n);
        for(i=2; i<=n; ++i)
        {
            scanf("%d",&u);
            add(u,i);
        }
        dfs(1);
        while(m--)
        {
            scanf("%s",ch);
            if(ch[0]=='q')
            {
                scanf("%d",&u);
                printf("%d\n",query(1,begin[u],end[u]));
            }
            else
            {
                scanf("%d",&u);
                update(1,begin[u],end[u]);
            }
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}


### ZOJ 1088 线段树 解题思路 #### 题目概述 ZOJ 1088 是一道涉及动态维护区间的经典问题。通常情况下,这类问题可以通过线段树来高效解决。题目可能涉及到对数组的区间修改以及单点查询或者区间查询。 --- #### 线段树的核心概念 线段树是一种基于分治思想的数据结构,能够快速处理区间上的各种操作,比如求和、最大值/最小值等。其基本原理如下: - **构建阶段**:通过递归方式将原数组划分为多个小区间,并存储在二叉树形式的节点中。 - **更新阶段**:当某一段区间被修改时,仅需沿着对应路径向下更新部分节点即可完成全局调整。 - **查询阶段**:利用懒惰标记(Lazy Propagation),可以在 $O(\log n)$ 时间复杂度内完成任意范围内的计算。 具体到本题,假设我们需要支持以下两种主要功能: 1. 对指定区间 `[L, R]` 执行某种操作(如增加固定数值 `val`); 2. 查询某一位置或特定区间的属性(如总和或其他统计量)。 以下是针对此场景设计的一种通用实现方案: --- #### 实现代码 (Python) ```python class SegmentTree: def __init__(self, size): self.size = size self.tree_sum = [0] * (4 * size) # 存储区间和 self.lazy_add = [0] * (4 * size) # 延迟更新标志 def push_up(self, node): """ 更新父节点 """ self.tree_sum[node] = self.tree_sum[2*node+1] + self.tree_sum[2*node+2] def build_tree(self, node, start, end, array): """ 构建线段树 """ if start == end: # 到达叶节点 self.tree_sum[node] = array[start] return mid = (start + end) // 2 self.build_tree(2*node+1, start, mid, array) self.build_tree(2*node+2, mid+1, end, array) self.push_up(node) def update_range(self, node, start, end, l, r, val): """ 区间更新 [l,r], 加上 val """ if l <= start and end <= r: # 当前区间完全覆盖目标区间 self.tree_sum[node] += (end - start + 1) * val self.lazy_add[node] += val return mid = (start + end) // 2 if self.lazy_add[node]: # 下传延迟标记 self.lazy_add[2*node+1] += self.lazy_add[node] self.lazy_add[2*node+2] += self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+1] += (mid - start + 1) * self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+2] += (end - mid) * self.lazy_add[node] self.lazy_add[node] = 0 if l <= mid: self.update_range(2*node+1, start, mid, l, r, val) if r > mid: self.update_range(2*node+2, mid+1, end, l, r, val) self.push_up(node) def query_sum(self, node, start, end, l, r): """ 查询区间[l,r]的和 """ if l <= start and end <= r: # 完全匹配 return self.tree_sum[node] mid = (start + end) // 2 res = 0 if self.lazy_add[node]: self.lazy_add[2*node+1] += self.lazy_add[node] self.lazy_add[2*node+2] += self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+1] += (mid - start + 1) * self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+2] += (end - mid) * self.lazy_add[node] self.lazy_add[node] = 0 if l <= mid: res += self.query_sum(2*node+1, start, mid, l, r) if r > mid: res += self.query_sum(2*node+2, mid+1, end, l, r) return res def solve(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split() N, Q = int(data[0]), int(data[1]) # 数组大小 和 操作数量 A = list(map(int, data[2:N+2])) # 初始化数组 st = SegmentTree(N) st.build_tree(0, 0, N-1, A) idx = N + 2 results = [] for _ in range(Q): op_type = data[idx]; idx += 1 L, R = map(int, data[idx:idx+2]); idx += 2 if op_type == 'Q': # 查询[L,R]的和 result = st.query_sum(0, 0, N-1, L-1, R-1) results.append(result) elif op_type == 'U': # 修改[L,R]+X X = int(data[idx]); idx += 1 st.update_range(0, 0, N-1, L-1, R-1, X) print("\n".join(map(str, results))) solve() ``` --- #### 关键点解析 1. **初始化与构建**:在线段树创建过程中,需要遍历输入数据并将其映射至对应的叶子节点[^1]。 2. **延迟传播机制**:为了优化性能,在执行批量更新时不立即作用于所有受影响区域,而是记录更改意图并通过后续访问逐步生效[^2]。 3. **时间复杂度分析**:由于每层最多只访问两个子树分支,因此无论是更新还是查询都维持在 $O(\log n)$ 范围内[^3]。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值