3368 树状数组 2

树状数组与差分操作实战:区间和查询案例
本文介绍如何在树状数组中利用差分技巧高效解决区间和查询问题。通过实例展示了如何更新节点值并计算区间总和,突出了树状数组作为数据结构在处理这类问题上的优势。

3368 树状数组2

树状数组这个东西经常和差分一块操作
那么这道题哪里体现了要运用差分这个东西?
第一个操作查询这个区间的和,通过我们之前的积累,相信用差分很好的解决
不得不说树状数组是一个很优秀的东西,比线段树盛世

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<cstring>
#define lowbit(x) (x&-x);
using namespace std;
const int SIZE=1e6+5;
int n,m;
long long ans=0;
int opt;
int a;
int c[SIZE];
int l,r,k,x;
void change(int x,long long y)
{
	while(x<=n)
	{
		c[x]+=y;
		x+=lowbit(x);
	}
 } 
 long long sol(int x)
 {
 	long long cnt=0;
 	while(x)
 	{
 		cnt+=c[x];
 		x-=lowbit(x);
	 }
	 return cnt;
 }
int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a;
		change(i,a-ans);//建树 
		ans=a;
	}
	while(m--)
	{
		cin>>opt;
		if(opt==1)
		{
			cin>>l>>r>>k;
			change(l,k);
			change(r+1,-k); 
		}
		else
		{
			cin>>x;
			cout<<sol(x)<<endl;
		}
	 } 
	return 0;
}
### 关于树状数组2的模板与实现 树状数组2通常指的是支持 **区间修改** 和 **单点查询** 或者 **区间查询** 的高级版本。相比于基础版树状数组(仅支持单点修改和区间查询),它通过维护两个独立的树状数组来完成更复杂的操作。 #### 基本原理 为了处理区间加法问题,可以引入差分的思想[^3]。具体来说,定义 `ans` 表示实际的前缀和,`ans1` 是第一个树状数组存储的前缀和,`ans2` 是第二个树状数组用于修正偏移量,则有如下关系: \[ \text{ans}[i] = \text{ans1}[i] \times i - \text{ans2}[i]. \] 这种设计使得我们可以高效地执行以下两种操作: 1. 对某个区间的值加上一个常数。 2. 查询某个位置的实际数值或者某一区间的总和。 以下是具体的代码实现: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 定义最大数据范围 const int MAXN = 1e5 + 5; long long c1[MAXN], c2[MAXN]; // 两个树状数组分别记录原始值和偏移量 // lowbit函数计算二进制最低位1对应的十进制值 inline int lowbit(int x) { return x & (-x); } // 更新树状数组c1和c2的操作 void update(long long* tree, int pos, int delta, int n) { while (pos <= n) { tree[pos] += delta; pos += lowbit(pos); } } // 获取树状数组c1或c2的前缀和 long long query(long long* tree, int pos) { long long res = 0; while (pos > 0) { res += tree[pos]; pos -= lowbit(pos); } return res; } // 区间[a,b]增加val void add_range(int a, int b, int val, int n) { update(c1, a, val, n); // 修改a处的影响 update(c1, b + 1, -val, n); // 取消b+1之后的影响 update(c2, a, val * (a - 1), n); // 修改a处的偏移影响 update(c2, b + 1, -val * b, n); // 取消b+1之后的偏移影响 } // 单点查询第k个元素的真实值 long long get_value(int k) { return query(c1, k) * k - query(c2, k); } int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); int n, m; cin >> n >> m; // 数组长度n,m次操作 memset(c1, 0, sizeof(c1)); memset(c2, 0, sizeof(c2)); for (int i = 1; i <= n; ++i) { // 初始化数组 int temp; cin >> temp; add_range(i, i, temp, n); // 将初始值转化为区间更新的形式 } for (int i = 0; i < m; ++i) { char op; cin >> op; if (op == 'Q') { // 查询操作 int idx; cin >> idx; cout << get_value(idx) << "\n"; } else if (op == 'C') { // 修改操作 int l, r, v; cin >> l >> r >> v; add_range(l, r, v, n); } } return 0; } ``` 上述代码实现了树状数组2的核心功能——即支持区间修改和单点查询的功能。其中的关键在于利用了两个树状数组 `c1` 和 `c2` 来模拟差分数组的效果。 --- ### 性能分析 相比线段树,树状数组2具有更高的效率和更低的空间开销,在许多场景下更适合快速解决问题[^2]。然而需要注意的是,当题目需求更加复杂时(如多维查询、动态开点等),可能仍需借助线段树或其他高级结构。 ---
评论
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