P3373 【模板】线段树 2

【模板】线段树 2

题目描述

如题,已知一个数列,你需要进行下面三种操作:

  • 将某区间每一个数乘上 x x x
  • 将某区间每一个数加上 x x x
  • 求出某区间每一个数的和。

输入格式

第一行包含三个整数 n , q , m n,q,m n,q,m,分别表示该数列数字的个数、操作的总个数和模数。

第二行包含 n n n 个用空格分隔的整数,其中第 i i i 个数字表示数列第 i i i 项的初始值。

接下来 q q q 行每行包含若干个整数,表示一个操作,具体如下:

操作 1 1 1: 格式:1 x y k 含义:将区间 [ x , y ] [x,y] [x,y] 内每个数乘上 k k k

操作 2 2 2: 格式:2 x y k 含义:将区间 [ x , y ] [x,y] [x,y] 内每个数加上 k k k

操作 3 3 3: 格式:3 x y 含义:输出区间 [ x , y ] [x,y] [x,y] 内每个数的和对 m m m 取模所得的结果

输出格式

输出包含若干行整数,即为所有操作 3 3 3 的结果。

样例 #1

样例输入 #1

5 5 38
1 5 4 2 3
2 1 4 1
3 2 5
1 2 4 2
2 3 5 5
3 1 4

样例输出 #1

17
2

提示

【数据范围】
对于 100 % 100\% 100% 的数据: 1 ≤ n ≤ 1 0 5 1 \le n \le 10^5 1n105 1 ≤ q ≤ 1 0 5 1 \le q \le 10^5 1q105

之前虽然讲了区修区查,但那是纯加法,现在弄一道实际的题目。

区修区查之前讲过,就不多说了
建树和区查没啥好说的,这道题的重点是乘法,至于其他的,在运算的时候取余mod就行了
看到乘法函数
根据乘法分配律,把一个区间的每个数乘x,对于区间和的改变也是乘x,所以我们找到被包含的区间之后,就将区间和乘x,但是别忘了,乘法同时也会影响上下层的线段树,所以说我们要加上一个乘法的懒标记,并且在这个时候,因为我们乘上了x,本来区间叫法的懒标记也会被卷进去,所以我们还要把加法的懒标记乘x,别忘了随时取膜
然后我们来看pushdown函数,它将区间状态依次传递到最底层。
左右孩子的区间和我们用ans来表示
mo代表乘法懒标记
add代表加法懒标记
它们应该变为ansmo+add区间长度
因为add在找到区间时已经乘过了,在这里就不用乘了
接着就是传递加法乘法的懒标记

#include<bits/stdc++.h>
#define int long long
#define lc p<<1
#define rc p<<1|1
using namespace std;
const int N=1e6+5;
struct node{
	int l,r,ans,add,mu;
}f[4*N];
int a[N];
int n,m,mod;
void build(int p,int l,int r){
	f[p].l=l,f[p].r=r,f[p].mu=1;
	if(l==r){
		f[p].ans=a[l]%mod;
		return;
	}
	int mid=l+r>>1;
	build(lc,l,mid);
	build(rc,mid+1,r);
	f[p].ans=(f[lc].ans+f[rc].ans)%mod;
}
void pushdown(int p){
	f[lc].ans=(int)(f[p].mu*f[lc].ans+((f[lc].r-f[lc].l+1)*f[p].add)%mod)%mod;
	f[rc].ans=(int)(f[p].mu*f[rc].ans+(f[p].add*(f[rc].r-f[rc].l+1))%mod)%mod;
	f[lc].mu=(int)(f[lc].mu*f[p].mu)%mod;
	f[rc].mu=(int)(f[rc].mu*f[p].mu)%mod;
	f[lc].add=(int)(f[lc].add*f[p].mu+f[p].add)%mod;
	f[rc].add=(int)(f[rc].add*f[p].mu+f[p].add)%mod;
	f[p].mu=1,f[p].add=0;
}
void add(int p,int l,int r,int k){
	if(l<=f[p].l&&f[p].r<=r){
		f[p].ans=(f[p].ans+k*(f[p].r-f[p].l+1))%mod;
		f[p].add=(f[p].add+k)%mod;
		return;
	}
	pushdown(p);
	int mid=f[p].l+f[p].r>>1;
	if(l<=mid)add(lc,l,r,k);
	if(r>mid)add(rc,l,r,k);
	f[p].ans=(f[lc].ans+f[rc].ans)%mod;
}
void mu(int p,int l,int r,int k){
	if(l<=f[p].l&&f[p].r<=r){
		f[p].ans=(f[p].ans*k)%mod;
		f[p].add=(f[p].add*k)%mod;
		f[p].mu=(f[p].mu*k)%mod;
		return;
	}
	pushdown(p);
	int mid=f[p].l+f[p].r>>1;
	if(l<=mid)mu(lc,l,r,k);
	if(mid<r)mu(rc,l,r,k);
	f[p].ans=(f[lc].ans+f[rc].ans)%mod;
}
int out(int p,int l,int r){
	if(l<=f[p].l&&f[p].r<=r){
		return f[p].ans;
	}
	pushdown(p);
	int mid=f[p].l+f[p].r>>1;
	int ans=0;
	if(l<=mid)ans=(ans+out(lc,l,r))%mod;
	if(mid<r)ans=(ans+out(rc,l,r))%mod;
	return ans;
}
signed main(){
	scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&mod);
	for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%lld",&a[i]);
	build(1,1,n);
	while(m--){
		int op;
		scanf("%lld",&op);
		int x,y,z;
		if(op==1){
			scanf("%lld%lld%lld",&x,&y,&z);
			mu(1,x,y,z);
		}
		else if(op==2){
			scanf("%lld%lld%lld",&x,&y,&z);
			add(1,x,y,z);
		}
		else{
			scanf("%lld%lld",&x,&y);
			printf("%lld\n",out(1,x,y));
		}
	}
}
<think>好的,我需要处理用户关于线段树算法的问题,特别是题目模板P3372。首先,用户提供了几个引用,我需要结合这些引用来构建回答。 用户的需求是寻找线段树算法的资料和题目解析,特别是P3372模板。根据引用[1],里面提到了线段树的多个板块,包括普通线段树的用法和写法,可能涉及到模板。引用[2]提到用户想用树状数组但后来转向线段树,说明P3372可能是一个基础的线段树题目。引用[3]提供了扫描线模板,但用户需要的是P3372,可能属于更基础的区间修改和查询。引用[4]提到数列的初始值,这对应P3372的输入格式。 接下来,我需要确保回答结构清晰,符合用户的要求。回答需要包括线段树的基本概念,P3372的题目描述,线段树的构建、更新、查询的实现,以及代码示例。同时,要引用用户提供的参考资料,特别是引用[1]和[2],因为它们直接提到了线段树模板题。还要生成相关问题,引导用户进一步学习。 需要注意LaTeX格式的正确使用,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$。例如,在解释区间操作时,用$O(\log n)$表示时间复杂度。代码块需要用Python示例,并正确缩进。 最后,生成的相关问题需要围绕线段树的扩展内容,如延迟标记、其他题目、与其他数据结构的结合等,参考引用中的内容来设计问题。确保每个引用标识自然地出现在回答中对应的位置,比如在讲解线段树模板时引用[1][2]。</think>### 线段树算法与题目 P3372 解析 #### 1. 线段树基本概念 线段树是一种用于高效处理**区间查询**和**区间更新**的数据结构,支持在$O(\log n)$时间复杂度内完成以下操作: - **区间查询**(如求和、最大值、最小值) - **区间修改**(如区间加、区间赋值) #### 2. 题目 P3372 描述 题目要求实现线段树的两种操作: 1. **区间加法**:将区间$[l, r]$内的每个数加上$k$ 2. **区间求和**:查询区间$[l, r]$内所有数的和 输入格式与引用[4]一致,例如初始数列为:$a_1, a_2, \dots, a_n$[^4]。 #### 3. 线段树实现步骤 ##### (1) 线段树结构 - 每个节点表示一个区间$[L, R]$ - 叶子节点对应单个元素 - 非叶子节点维护子区间的合并信息(如区间和) ##### (2) 关键操作实现 **a. 建树** 递归地将区间二分,直到叶子节点。例如对于区间$[1, n]$: $$ \text{mid} = \left\lfloor \frac{L + R}{2} \right\rfloor $$ **b. 区间更新(延迟标记)** 使用**延迟标记**(Lazy Tag)优化多次更新。例如当对区间$[l, r]$加$k$时,若当前节点区间$[L, R]$完全包含于$[l, r]$,则更新当前节点的值并打上标记,暂不更新子节点。 **c. 区间查询** 递归查询子区间,合并结果。例如求和时: $$ \text{sum}([L, R]) = \text{sum}([L, \text{mid}]) + \text{sum}([\text{mid}+1, R]) $$ ##### (4) 代码实现(Python示例) ```python class SegmentTree: def __init__(self, data): self.n = len(data) self.tree = [0] * (4 * self.n) self.lazy = [0] * (4 * self.n) self.build(0, 0, self.n - 1, data) def build(self, node, l, r, data): if l == r: self.tree[node] = data[l] return mid = (l + r) // 2 self.build(2*node+1, l, mid, data) self.build(2*node+2, mid+1, r, data) self.tree[node] = self.tree[2*node+1] + self.tree[2*node+2] def push_down(self, node, l, r): if self.lazy[node] != 0: mid = (l + r) // 2 left_node, right_node = 2*node+1, 2*node+2 self.tree[left_node] += self.lazy[node] * (mid - l + 1) self.tree[right_node] += self.lazy[node] * (r - mid) self.lazy[left_node] += self.lazy[node] self.lazy[right_node] += self.lazy[node] self.lazy[node] = 0 def update_range(self, node, l, r, ul, ur, val): if ur < l or ul > r: return if ul <= l and r <= ur: self.tree[node] += val * (r - l + 1) self.lazy[node] += val return self.push_down(node, l, r) mid = (l + r) // 2 self.update_range(2*node+1, l, mid, ul, ur, val) self.update_range(2*node+2, mid+1, r, ul, ur, val) self.tree[node] = self.tree[2*node+1] + self.tree[2*node+2] def query_range(self, node, l, r, ql, qr): if qr < l or ql > r: return 0 if ql <= l and r <= qr: return self.tree[node] self.push_down(node, l, r) mid = (l + r) // 2 return self.query_range(2*node+1, l, mid, ql, qr) + self.query_range(2*node+2, mid+1, r, ql, qr) ``` #### 4. 相关优化与扩展 - **延迟标记的细节处理**:需在查询和更新时正确下推标记[^1] - **动态开点线段树**:适用于稀疏区间问题 - **结合其他算法**:如扫描线算法(见引用[3]中的矩形面积问题)[^3]
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