P1972 树状数组求区间种类数

博客详细介绍了如何运用树状数组解决区间种类数问题。通过离线处理区间查询,按照区间起点排序,利用树状数组维护前缀和,确保正确计算每个区间内的不重复整数。解释了为何这种方法能够正确处理所有询问,同时提供了问题的解题思路和代码实现。

https://www.luogu.org/problemnew/show/P1972

题解

给定一段序列,每次询问一个区间[l,r]里有多少个不相同的数。经典的做法便是,离线处理,将这些区间按照r关键字从小到达排序。然后遍历这个序列,如果当前数x在之前的pre位置出现过,那么c[pre[x]]-1c[now[x]]+1,当到达r时,答案便是sum[r]-sum[l-1],其中sum[i]是前缀和。
为什么这样是正确的呢?对于r >= now假设pre < now,因为如果一个数出现在pre位置,也会出现在now位置,但是出现在pre位置只会对l<=pre的区间[l,r]有效,而出现在now位置,则可对l <= now的区间有效,明显前者是后者的子集,所以将其从pre位置调换到now位置,便可以解决r之前的所有l询问。

代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define FOR0(a,b) for(int i = a; i < b; ++i)
#define FORE(a,b) for(int i = a; i <= b; ++i)
#define x first 
#define y second
typedef long long ll;
typedef pair<int,int> pii;
const int maxn = 1000000+10;

int c[maxn],n;
int lowbit(int x) {
    return x&(-x);
}
void add(int x, int d) {
    while(x <= 1000000) {
        c[x] += d;
        x += lowbit(x);
    }
}
int sum(int x) {
    int ret = 0;
    while(x) {
        ret += c[x];
        x -= lowbit(x);
    }
    return ret;
}
inline int read()
{
    int k=0;
    char f=1;
    char c=getchar();
    for(;!isdigit(c);c=getchar() )
        if(c=='-')
            f=-1;
    for(;isdigit(c);c=getchar() )
        k=k*10+c-'0';
    return k*f;
}

struct Cor{
    int l,r,i;
    bool operator < (const Cor& rhs) const {
        return r < rhs.r;
    }
}cor[maxn];
int ans[maxn];
int a[maxn],q,vis[maxn];
int main() {
    n = read();
    for(int i = 1; i <= n; ++i)
        a[i] = read();
    scanf("%d", &q);
    int l,r;
    for(int i = 0; i < q; ++i) {
        cor[i].l = read(); cor[i].r = read();
        cor[i].i = i;
    }
    sort(cor, cor+q);
    int cur = 0;
    l = 1;
    for(int i = 0; i < q; ++i) {
        for(int j = l; j <= cor[i].r; ++j) {
            add(j,1);
            if(vis[a[j]])
                add(vis[a[j]],-1);
            vis[a[j]] = j;
        }
        l = cor[i].r+1;
        ans[cor[i].i] = sum(cor[i].r)-sum(cor[i].l-1);
    }
    for(int i = 0; i < q; ++i)
        cout << ans[i] << endl;
    return 0;
}
### 关于洛谷平台上的树状数组问题及其解法 #### 树状数组简介 树状数组(Binary Indexed Tree 或 Fenwick Tree)是一种用于高效处理前缀和查询以及单点更新的据结构。它的时间复杂度为 \(O(\log n)\),空间复杂度为 \(O(n)\)[^1]。 #### 洛谷上常见的树状数组问题分类 以下是基于引用内容总结的一些常见问题类型: 1. **基本操作** - 单点修改与区间和:这是最基础的树状数组应用之一,通常涉及 `update` 和 `getsum` 函的设计[^3]。 - 实现方式如下所示: ```cpp int lowbit(int k) { return k & (-k); } void update(int p, int k) { while (p <= n) { a[p] += k; p += lowbit(p); } } int getsum(int p) { int res = 0; while (p) { res += a[p]; p -= lowbit(p); } return res; } ``` 2. **扩展功能** - 处理多维据:通过拆分维度或将高维映射到一维的方式解决更复杂的场景[^3]。 - 动态维护序列中的某些统计信息,例如逆序对量计算[^2]。 #### 经典题目解析 ##### 题目1: P3374 树状数组1(线段树/树状数组模板) 此题要实现一个支持单点修改和区间查询的功能模块。具体来说,给定长度为 \(n\) 的组,需完成以下两种操作: - 将位置 \(x\) 上的值增加 \(y\)[^1]; - 查询从第 \(1\) 到第 \(x\) 所有值之和。 解决方案可以直接采用上述提到的基础函框架,并注意初始化部分细节处理。 ##### 题目2: P3368 树状数组模板2 相比前者增加了批量修改的能力——允许指定一段连续范围内的增量调整动作而不仅仅是单一索引处的变化。此时除了常规增删改查外还需要额外考虑边界条件管理以免越界访问错误发生。 ```cpp if(q == 1){ cin >> x >> y >> z; update(x, z); // Apply change at start point. update(y + 1, -z); // Revert effect after end position. } else{ cin >> x; cout << getsum(x) << endl; } ``` 以上片段展示了如何优雅地应对这种情形下的逻辑分支设计思路。 --- #### 总结建议 学习过程中应注重理解核心概念而非死记硬背代码形式;同时也要善于借助实际案例加深印象巩固知识点掌握程度。另外值得注意的是,在面对不同类型的输入规模时可能需要适当优化算法性能表现才能满足时限约束的要
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