线段树2

上一篇讲到定点更改,可是,线段树最大的作用是对于区间的操作,即对于区间进行整体操作,区间内的每一个值都进行改动,如果直接改的话,会造成数据的大量重复读写,时间消耗高。所以通过进行标记的方式,减少更改次数,降低运行时间。

A Simple Problem with Integers
You have N integers, A1, A2, … , AN. You need to deal with two kinds of operations. One type of operation is to add some given number to each number in a given interval. The other is to ask for the sum of numbers in a given interval.
Input
The first line contains two numbers N and Q. 1 ≤ N,Q ≤ 100000.
The second line contains N numbers, the initial values of A1, A2, … , AN. -1000000000 ≤ Ai ≤ 1000000000.
Each of the next Q lines represents an operation.
“C a b c” means adding c to each of Aa, Aa+1, … , Ab. -10000 ≤ c ≤ 10000.
“Q a b” means querying the sum of Aa, Aa+1, … , Ab.
Output
You need to answer all Q commands in order. One answer in a line.
Sample Input
10 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Q 4 4
Q 1 10
Q 2 4
C 3 6 3
Q 2 4
Sample Output
4
55
9
15
Hint
The sums may exceed the range of 32-bit integers.

最简单的模板题,为大家讲解标记法的运用。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define maxsize 100010
#define ll long long
//每个节点由以下部分构成
//左右边界值,区间和,懒标记(标记处理信息)
struct node{
ll lazy,sum;
int L,R;
}tree[maxsize*4];
//同样是更新区间和
void pushup(int pos)
{
    tree[pos].sum=tree[pos*2].sum+tree[2*pos+1].sum;
}
//懒标记处理
//划重点!!!
//值得说明的是,这份程序的思路是,标记lazy的时候同时修改区间和,而且修改lazy一定修改区间和,以此保证修改的统一和对应
void pushdown(int pos)
{
    //如果当前懒结点不为0,即对当前区间进行过整体操作
    if(tree[pos].lazy!=0)
    {
        //当前区间进行处理,则对左右区间也进行相同处理
        tree[2*pos].lazy+=tree[pos].lazy;
        tree[2*pos+1].lazy+=tree[pos].lazy;
        //左右的和分别是区间内点的个数乘每个点修改的值
        tree[2*pos].sum+=tree[pos].lazy*(tree[2*pos].R-tree[2*pos].L+1);
        tree[2*pos+1].sum+=tree[pos].lazy*(tree[2*pos+1].R-tree[2*pos+1].L+1);
        //当前懒标记用完,避免重复修改
        tree[pos].lazy=0;
    }
}

void build(int pos,int left,int right)
{
    //无论哪一个结点,都需要边界信息,所以放在最前面赋值
    tree[pos].L=left;
    tree[pos].R=right;
    tree[pos].lazy=0;
    //同样的,叶子节点
    if(left==right)
    {
        
        cin>>tree[pos].sum;
        return;
    }
    int mid=(left+right)/2;
    build(pos*2,left,mid);
    build(2*pos+1,mid+1,right);
    pushup(pos);
}

ll quary(int pos,int left,int right)
{
    if(tree[pos].L==left&&tree[pos].R==right)
    {
        return tree[pos].sum;
    }
    //划重点!!!
    //这一句放在这里很有意思,因为叶子不可能有子节点,因而不需要对lazy向下更新,
    //放在这里,只有非叶子节点的结点才能够执行到这一步,而这些节点都有向下更新的必要
    pushdown(pos);
    int mid=(tree[pos].L+tree[pos].R)/2;
    ll res=0;
    if(right<=mid)
    {
        res+=quary(2*pos,left,right);
    }
    else if(left>mid)
    {
        res+=quary(2*pos+1,left,right);
    }
    else
    {
        res+=quary(2*pos,left,mid);
        res+=quary(2*pos+1,mid+1,right);
    }
    return res;
}
//left,right分别是目标区间,和第一篇写的方式不同
void update(int pos,int left,int right,int add)
{
    //找一个恰好的区间就更新lazy,同时按照上面所说更新区间和,此时直接返回,避免向下处理,这也是lazy的存在意义所在
    if(tree[pos].L==left&&tree[pos].R==right)
    {
        tree[pos].lazy+=add;
        tree[pos].sum+=(right-left+1)*add;//漏了加号改了好久好久好久
        return ;
    }
    if(tree[pos].L==tree[pos].R)
        return;
    pushdown(pos);
    int mid=(tree[pos].L+tree[pos].R)/2;
    if(mid>=right)
    {
        update(2*pos,left,right,add);
    }
    else if(mid<left)
    {
        update(2*pos+1,left,right,add);
    }
    else
    {
        update(2*pos,left,mid,add);
        update(2*pos+1,mid+1,right,add);
    }
    pushup(pos);
}

int main()
{
    int n,q,l,r;
    char ch;
    while(scanf("%d%d",&n,&q)!=EOF)
    {
        getchar();
        build(1,1,n);
        getchar();
        while(q--)
        {
            scanf("%s",&ch);
            getchar();
            if(ch=='Q')
            {
                scanf("%d%d",&l,&r);
                //printf("%lld\n",quary(1,l,r));
                cout<<quary(1,l,r)<<endl;
            }
            else
            {
                int val;
                scanf("%d%d%d",&l,&r,&val);
                update(1,l,r,val);
            }
        }
    }
    return 0;
}

代码不懂的地方可以参考前一篇(虽然写法有不同,但是思路是相同的)或者私聊,希望对大家有帮助。
ps:网上代码虽多可是解释很少,这也是我要重写一遍的目的

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