线段树

线段树其实就是把区间划分的操作。递归算法是从上至下,而非递归算法是从下至上。其实线段树和树状数组的思想都差不多,都是因为如果直接存数组的值,那么求和需要O(n),更新需要O(1);如果存数组的和,那么更新需要O(n),求和需要O(1)。既然如此,那就想办法存一组值,使每次只需更新几组相关的数组元素,求和只需加上几组相关的数组元素。
解释一下递归算法为什么要开大概4倍空间,因为左子树和右子树是父节点的2倍和2倍加一所以即便叶子结点那一层没有什么点,如果他们的父节点位于上一层的最右边,那就还需要多开2倍空间。
最小空间:最小的比n大的2的倍数再乘以2。

递归算法如下:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#define maxn 100007  //元素总个数
using namespace std;
int Sum[maxn<<2];//Sum求和,开四倍空间
int A[maxn],n;//存原数组下标[1,n]
//PushUp函数更新节点信息,这里是求和
void PushUp(int rt){Sum[rt]=Sum[rt<<1]+Sum[rt<<1|1];}
//Build函数建立线段树
void Build(int l,int r,int rt){ //[l,r]表示当前节点区间,rt表示当前节点的实际存储位置
    if(l==r) {//若到达叶节点
        Sum[rt]=A[l];//存储A数组的值
        return;
    }
    int m=(l+r)>>1;
   //左右递归
    Build(l,m,rt<<1);
    Build(m+1,r,rt<<1|1);
    //更新信息
    PushUp(rt);
}
void Update(int L,int C,int l,int r,int rt){//[l,r]表示当前区间,rt是当前节点编号//l,r表示当前节点区间,rt表示当前节点编号
    if(l==r){//到达叶节点,修改叶节点的值
        Sum[rt]+=C;
        return;
    }
    int m=(l+r)>>1;
   //根据条件判断往左子树调用还是往右
    if(L <= m) Update(L,C,l,m,rt<<1);
    else       Update(L,C,m+1,r,rt<<1|1);
    PushUp(rt);//子节点的信息更新了,所以本节点也要更新信息
}
int Query(int L,int R,int l,int r,int rt){//[L,R]表示操作区间,[l,r]表示当前区间,rt:当前节点编号
    if(L <= l && r <= R){
       //在区间内直接返回
        return Sum[rt];
    }
    int m=(l+r)>>1;
    //左子区间:[l,m] 右子区间:[m+1,r]  求和区间:[L,R]
   //累加答案
    int ANS=0;
    if(L <= m) ANS+=Query(L,R,l,m,rt<<1);//左子区间与[L,R]有重叠,递归
    if(R >  m) ANS+=Query(L,R,m+1,r,rt<<1|1); //右子区间与[L,R]有重叠,递归
    return ANS;
}

线段树详解

本文详细介绍了如何利用Python语言结合MySQL数据库开发一个学生管理系统。通过这一过程,读者不仅能够掌握系统设计的基本思路,还能学习到如何使用Python进行数据库操作。该系统涵盖了用户界面设计、数据验证以及数据库的增删改查等多个关键环节。 Python作为一种高级编程语言,以简洁易懂著称,广泛应用于数据分析、机器学习和网络爬虫等领域,同时也非常适合用于快速开发数据库管理应用。MySQL是一个广泛使用的开源关系型数据库管理系统,具有轻量级、高性能、高可靠性和良好的编程语言兼容性等特点,是数据存储的理想选择。在本系统中,通过Python的pymysql库实现了与MySQL数据库的交互。 pymysql是一个Python第三方库,它允许程序通过类似DB-API接口连接MySQL数据库,执行SQL语句并获取结果。在系统中,通过pymysql建立数据库连接,执行SQL语句完成数据的增删改查操作,并对结果进行处理。 系统采用命令行界面供用户操作。程序开始时,提示用户输入学生信息,如学号、姓名和各科成绩,并设计了输入验证逻辑,确保数据符合预期格式,例如学号为1至3位整数,成绩为0至100分的整数。 数据库设计方面,系统使用名为“test”的数据库和“StuSys”表,表中存储学生的学号、姓名、各科成绩及总成绩等信息。通过pymysql的cursor对象执行SQL语句,实现数据的增删改查操作。在构建SQL语句时,采用参数化查询以降低SQL注入风险。 系统在接收用户输入时进行了严格验证,包括正则表达式匹配和数字范围检查等,确保数据的准确性和安全性。同时,提供了错误处理机制,如输入不符合要求时提示用户重新输入,数据库操作出错时给出相应提示。 在数据库操作流程中,用户可以通过命令行添加学生信息或删除记录。添加时会检查学号是否重复以避免数据冲突,删除时需用户确认。通过上述分析,本文展示了从
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