区间第k大的数(主席树)

套主席树求区间第k小的数的模板,然后求区间[l,r]第k大的数就等于求区间[l,r]第r-l+1-k小的数(下标从1开始)

区间第K小值问题
有n个数,多次询问一个区间[L,R]中第k小的值是多少。

查询[1,n]中的第K小值
我们先对数据进行离散化,然后按值域建立线段树,线段树中维护某个值域中的元素个数。
在线段树的每个结点上用cnt记录这一个值域中的元素个数。
那么要寻找第K小值,从根结点开始处理,若左儿子中表示的元素个数大于等于K,那么我们递归的处理左儿子,寻找左儿子中第K小的数;
若左儿子中的元素个数小于K,那么第K小的数在右儿子中,我们寻找右儿子中第K-(左儿子中的元素数)小的数。

查询区间[L,R]中的第K小值
我们按照从1到n的顺序依次将数据插入可持久化的线段树中,将会得到n+1个版本的线段树(包括初始化的版本),将其编号为0~n。
可以发现所有版本的线段树都拥有相同的结构,它们同一个位置上的结点的含义都相同。
考虑第i个版本的线段树的结点P,P中储存的值表示[1,i]这个区间中,P结点的值域中所含的元素个数;
假设我们知道了[1,R]区间中P结点的值域中所含的元素个数,也知道[1,L-1]区间中P结点的值域中所包含的元素个数,显然用第一个个数减去第二个个数,就可以得到[L,R]区间中的元素个数。
因此我们对于一个查询[L,R],同步考虑两个根root[L-1]与root[R],用它们同一个位置的结点的差值就表示了区间[L,R]中的元素个数,利用这个性质,从两个根节点,向左右儿子中递归的查找第K小数即可。

常数优化的技巧
一种在常数上减小内存消耗的方法:
插入值时候先不要一次新建到底,能留住就留住,等到需要访问子节点时候再建下去。
这样理论内存复杂度依然是O(Nlg^2N),但因为实际上很多结点在查询时候根本没用到,所以内存能少用一些

#include <map>
#include <set>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <memory>
#include <cctype>
#include <bitset>
#include <string>
#include <vector>
#include <climits>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <algorithm>
#include <functional>

#define FIN freopen("input.txt","r",stdin);
#define FOUT freopen("output.txt","w+",stdout);
using namespace std;
typedef long long ll;

const int INF = 0x3f3f3f3f;
const int mod = 1e9 + 7;
const double eps=1e-8;
const double Pi=acos(-1.0);
const int maxn=50002;

struct node
{
    int ls,rs;
    int cnt;//某个值域元素的个数
}tr[maxn*20];
int cur,root[maxn];

inline void push_up(int o)
{
    tr[o].cnt=tr[tr[o].ls].cnt+tr[tr[o].rs].cnt;
}

int build(int l,int r)
{
    int k=cur++;
    if(l==r)
    {
        tr[k].cnt=0;
        return k;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    tr[k].ls=build(l,mid);
    tr[k].rs=build(mid+1,r);
    push_up(k);
    return k;
}

int update(int o,int l,int r,int pos,int val)
{
    int k=cur++;
    tr[k]=tr[o];
    if(l==pos&&r==pos)
    {
        tr[k].cnt+=val;
        return k;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if(pos<=mid)
        tr[k].ls=update(tr[o].ls,l,mid,pos,val);
    else
        tr[k].rs=update(tr[o].rs,mid+1,r,pos,val);
    push_up(k);
    return k;
}

int query(int l,int r,int o,int v,int kth)
{
    if(l==r)
        return l;
    int mid=(l+r)>>1;
    int res=tr[tr[v].ls].cnt-tr[tr[o].ls].cnt;
    if(kth<=res)
        return query(l,mid,tr[o].ls,tr[v].ls,kth);
    else
        return query(mid+1,r,tr[o].rs,tr[v].rs,kth-res);
}

int num[maxn];
int sortnum[maxn];

int main()
{
    int n;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        memset(num,0,sizeof(num));
        memset(sortnum,0,sizeof(sortnum));
        cur=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%d",&num[i]);
            sortnum[i]=num[i];
        }
        sort(sortnum+1,sortnum+1+n);
        int cnt=1;
        for(int i=2;i<=n;i++)
        {
            if(sortnum[i]!=sortnum[cnt])
                sortnum[++cnt]=sortnum[i];
        }
         root[0]=build(1,cnt);
         for(int i=1;i<=n;i++)
         {
             int p=lower_bound(sortnum+1,sortnum+cnt+1,num[i])-sortnum;
             root[i]=update(root[i-1],1,cnt,p,1);
         }
         int q;
         scanf("%d",&q);
         for(int i=0;i<q;i++)
         {
             int l,r,k;
             scanf("%d %d %d",&l,&r,&k);
             int idx=query(1,cnt,root[l],root[r+1],r-l+1-k+1);//模板的下标从1开始,则求的是root[l-1]与root[r]的值
             printf("%d\n",sortnum[idx]);
         }
    }
}
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