ZOJ 1610 Count the Colors 线段树区间染色问题

题目链接:http://acm.hust.edu.cn/vjudge/contest/view.action?cid=66989#problem/F

题意:给一个区间范围,然后逐步给某些区间染色,最后问能各种能看见的颜色的块数。典型的线段树染色问题,看了别人的代码不太能理解。但是想到了一个不错的思路。

解题思路:我们可以这样想,显然每条线段最后的颜色都由改线段最后一次的染色决定,如果我们把每一次染色都标记一个步数,显然每条线段的最后颜色就由其上面的区间中所包含的最大步数所决定,这样就好想多了,我们每一次染色就对目标区间插入一个步数,顺便记录下该步数所用的颜色,最后用O(n)的时间求出每个叶子的最后步数和颜色即可。
由于线段树最后的叶子一般都是一个点,而本题最小的单位是一条线段而不是一个点,所以我们把每一条线段看成一个点,建立线段树。

代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#define maxn 8010
#define LL long long

using namespace std;
struct node{
    int l,r,w;//区间的左右端点,和该区间的最后一个染色步数
}T[maxn*3];

int n,col[maxn],A[maxn],cnt[maxn];

void build(int L,int R,int o){
    T[o].l=L;T[o].r=R;T[o].w=0;
    if(L==R) return;
    build(L,(L+R)/2,o*2);
    build((L+R)/2+1,R,o*2+1);
}

void add(int L,int R,int step,int o){
    if(T[o].l>=L && T[o].r<=R) {T[o].w=step;return;}
    if(T[o].l==T[o].r) return;
    if(L>=T[o*2+1].l) add(L,R,step,o*2+1);
    else if(R<=T[o*2].r) add(L,R,step,o*2);
    else{
        add(L,T[o*2].r,step,o*2);
        add(T[o*2+1].l,R,step,o*2+1);
    }
}

void dfs(int o,int Max){//dfs遍历线段树并求出叶子的颜色
    Max=max(Max,T[o].w);
    if(T[o].l==T[o].r) {A[T[o].l]=col[Max];return;}
    dfs(o*2,Max);
    dfs(o*2+1,Max);
}

void disp(){
    int t=-1;
    memset(cnt,0,sizeof(cnt));
    for(int i=0;i<=8000;i++){//处理相连颜色的情况
        if(A[i]==-1 || A[i]==t){t=A[i];continue;}
        t=A[i];
        cnt[t]++;
    }
    for(int i=0;i<=8000;i++) if(cnt[i])
        printf("%d %d\n",i,cnt[i]);
    printf("\n");
}

int main(){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    while(cin>>n){
        build(1,8000,1);//把每一线段看成一个端点,所以从1开始
        int a,b,c;
        col[0]=-1;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            scanf("%d %d %d",&a,&b,&c);
            col[i]=c;//记录第i个输入的颜色
            add(a+1,b,i,1);//这里以单位线段为一个点,插入一个步数
        }
        memset(A,-1,sizeof(A));//-1表色没有染过色
        dfs(1,0);//更新每个叶子的最后步数和颜色
        disp();//输出答案
    }
    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]。 ---
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