Size Balanced Tree(SBT) 类模板C++实现(持续更新)

竞赛最好用的平衡树-Size Balanced Tree(SBT)【建议收藏】 大家好。 前段时间我更新过AVL、红黑树以及搜索二叉树的简单讲解。今天我们还是围绕着平衡树的话题,来讲解一个很牛逼的平衡树结构。这种结构是我国的一位大牛:陈启峰。在2006年,他还在读高中阶段,所发明的一种平衡树结构,叫Size Balanced Tree(SBT),根据节点的个数,来调整平衡性。一直到今天,这种平衡树结构,在算法竞赛领域是非常常用的,虽然SBT的时间复杂度跟AVL、红黑树这些平衡树一样,但是SBT是比较好写,比较好改的。所以在算法竞赛时,是最常用的一种算法。陈启峰SBT论文(译) 本期文章 阅读详情

       Size Balanced Tree是OI神犇陈启峰发明的,据说是目前最高效的二叉查找树,搞了好长时间终于弄出来了~这个版本的SBT本来是打算用来实现STL的set的,所以树中不存在两个键值一样的元素,当然改成multiset那样的也不是很麻烦~原本按自己的理解想设计自底向上调整的SBT,结果最后发现这样的SBT有很大的问题最简单的例子就是如果插入的数据是单调有序的,那么显然这棵SBT就会严重倾向一侧,所以必须是自顶向下调整~这次写SBT模板收获很大^_^~大家要是发现bug请留言哈~

被虐。。。重写+debug。。。

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// 
//       Filename:  size_balanced_tree.h
// 
//    Description:  Size Balanced Tree
// 
//        Version:  1.1
//        Created:  03/29/2012 01:00:29 PM
//       Revision:  none
//       Compiler:  g++
// 
//         Author:  SphinX (Whisper), topcodersphinx@gmail.com
//        Company:  HFUT
// 
// =============================================================================

#ifndef SIZE_BALANCED_TREE
#define SIZE_BALANCED_TREE

#include <iostream>
#include <cstring>
#include "dsexceptions.h"
using std::cout;
using std::endl;

template <typename T>
class SizeBalancedTree
{
    private:

        struct SizeBalancedNode
        {
            T element;
            SizeBalancedNode * left;
            SizeBalancedNode * right;
            int node_size;

            SizeBalancedNode(const T & _element, 
                    SizeBalancedNode * lt, SizeBalancedNode * rt, int sz = 1)
                : element(_element), left(lt), right(rt), node_size(sz) {}
        };


    public:

        SizeBalancedTree()
        {
            root = NULL;
            tree_size = 0;
        }
        SizeBalancedTree(SizeBalancedTree & rhs)
        {
            this->root = clone(rhs.root);
            this->tree_size = rhs.size();
        }
        ~SizeBalancedTree()
        {
            clear();
        }

        const SizeBalancedTree & operator = (const SizeBalancedTree & rhs)
        {
            if (this != &rhs)
            {
                this->clear();
                this->root = clone(rhs.root);
                this->tree_size = rhs.tree_size;
            }
            return (*this);
        }

        int size() const
        {
            return tree_size;
        }
        bool empty() const
        {
            return size() == 0;
        }
        bool contains(const T & x) const
        {
            return contains(x, root);
        }
        const T & findMin() const
        {
            if (empty())
            {
                throw UnderflowException();
            }
            return findMin(root)->element;
        }
        const T & findMax() const
        {
            if (empty())
            {
                throw UnderflowException();
            }
            return findMax(root)->element;
        }
        int rank(const T & x) const
        {
            if (!contains(x))
            {
                return -1;
            }
            return rank(x, root);
        }
        const T & select(int _rank) const
        {
            if (_rank < 0)
            {
                throw UnderflowException();
            }
            if (_rank >= size())
            {
                throw OverflowException();
            }
            return select(_rank, root)->element;
        }
        void showTree() const
        {
            showTree(root);
            return ;
        }

        void clear()
        {
            clear(root);
            tree_size = 0;
            return ;
        }
        void insert(const T & x)
        {
            if (contains(x))
            {
                return ;
            }
            ++tree_size;
            insert(x, root);
            return ;
        }
        void remove(const T & x)
        {
            if (!contains(x))
            {
                return ;
            }
            --tree_size;
            remove(x, root);
            return ;
        }


    private:

        SizeBalancedNode * root;
        int tree_size;

        int getNodeSize(SizeBalancedNode * t) const
        {
            if (NULL == t)
            {
                return 0;
            }
            return t->node_size;
        }
        bool contains(const T & x, SizeBalancedNode * t) const
        {
            while (t != NULL)
            {
                if (x < t->element)
                {
                    t = t->left;
                }
                else if (t->element < x)
                {
                    t = t->right;
                }
                else
                {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
        SizeBalancedNode * clone(SizeBalancedNode * t) const
        {
            if (NULL == t)
            {
                return NULL;
            }
            return new SizeBalancedNode(t->element, 
                clone(t->left), clone(t->right));
        }
        SizeBalancedNode * findMin(SizeBalancedNode * t) const
        {
            if (t != NULL)
            {
                while (t->left != NULL)
                {
                    t = t->left;
                }
            }
            return t;
        }
        SizeBalancedNode * findMax(SizeBalancedNode * t) const
        {
            if (t != NULL)
            {
                while (t->right != NULL)
                {
                    t = t->right;
                }
            }
            return t;
        }
        int rank(const T & x, SizeBalancedNode * t) const
        {
            int _rank = 0;
            while (t != NULL)
            {
                if (x < t->element)
                {
                    t = t->left;
                }
                else if (t->element < x)
                {
                    _rank += getNodeSize(t->left) + 1;
                    t = t->right;
                }
                else
                {
                    _rank += getNodeSize(t->left);
                    break ;
                }
            }
            return _rank;
        }
        SizeBalancedNode * select(int _rank, SizeBalancedNode * t) const
        {
            while (t != NULL)
            {
                if (_rank < getNodeSize(t->left))
                {
                    t = t->left;
                }
                else if (getNodeSize(t->left) < _rank)
                {
                    _rank -= getNodeSize(t->left) + 1;
                    t = t->right;
                }
                else
                {
                    break ;
                }
            }
            return t;
        }
        void showTree(SizeBalancedNode * t) const
        {
            if (t != NULL)
            {
                cout << "The element of this Node is " << t->element << endl;
                if (t->left != NULL)
                {
                    cout << "Walk into left child!" << endl;
                    showTree(t->left);
                    cout << "Walk back!" << endl;
                }
                cout << "The element of this Node is " << t->element << endl;
                if (t->right != NULL)
                {
                    cout << "Walk into right child!" << endl;
                    showTree(t->right);
                    cout << "Walk back!" << endl;
                }
            }
            return ;
        }

        void clear(SizeBalancedNode * & t)
        {
            if (t != NULL)
            {
                clear(t->left);
                clear(t->right);
                delete t;
                t = NULL;
            }
            return ;
        }
        void rotateWithLeft(SizeBalancedNode * & k2)
        {
            SizeBalancedNode * k1 = k2->left;
            k2->left = k1->right;
            k1->right = k2;
            k1->node_size = getNodeSize(k2);
            k2->node_size = getNodeSize(k2->left) + getNodeSize(k2->right) + 1;
            k2 = k1;
            return ;
        }
        void rotateWithRight(SizeBalancedNode * & k2)
        {
            SizeBalancedNode * k1 = k2->right;
            k2->right = k1->left;
            k1->left = k2;
            k1->node_size = getNodeSize(k2);
            k2->node_size = getNodeSize(k2->left) + getNodeSize(k2->right) + 1;
            k2 = k1;
            return ;
        }
        void doubleWithLeft(SizeBalancedNode * & t)
        {
            rotateWithRight(t->left);
            rotateWithLeft(t);
            return ;
        }
        void doubleWithRight(SizeBalancedNode * & t)
        {
            rotateWithLeft(t->right);
            rotateWithRight(t);
            return ;
        }
        void maintain(SizeBalancedNode * & t)   //Need to optimize...
        {
            if (t->left != NULL)
            {
                if (getNodeSize(t->right) < getNodeSize(t->left->left))
                {
                    rotateWithLeft(t);
                }
                else if (getNodeSize(t->right) < getNodeSize(t->left->right))
                {
                    doubleWithLeft(t);
                }
            }
            if (t->right != NULL)
            {
                if (getNodeSize(t->left) < getNodeSize(t->right->right))
                {
                    rotateWithRight(t);
                }
                else if (getNodeSize(t->left) < getNodeSize(t->right->left))
                {
                    doubleWithRight(t);
                }
            }
            if (t->left != NULL)
            {
                maintain(t->left);
            }
            if (t->right != NULL)
            {
                maintain(t->right);
            }
            return ;
        }
        void simpleInsert(const T & x, SizeBalancedNode * & t)
        {
            if (NULL == t)
            {
                t = new SizeBalancedNode(x, NULL, NULL);
                return ;
            }
            ++t->node_size;
            if (x < t->element)
            {
                simpleInsert(x, t->left);
            }
            else if (t->element < x)
            {
                simpleInsert(x, t->right);
            }
            return ;
        }
        void insert(const T & x, SizeBalancedNode * & t)
        {
            if (NULL == t)
            {
                t = new SizeBalancedNode(x, NULL, NULL);
                return ;
            }
            ++t->node_size;
            if (x < t->element)
            {
                simpleInsert(x, t->left);
            }
            else if (t->element < x)
            {
                simpleInsert(x, t->right);
            }
            else
            {
                return ;
            }
            maintain(t);
            return ;
        }
        void remove(const T & x, SizeBalancedNode * & t)
        {
            if (NULL == t)
            {
                return ;
            }
            --t->node_size;
            if (x < t->element)
            {
                remove(x, t->left);
            }
            else if (t->element < x)
            {
                remove(x, t->right);
            }
            else
            {
                if (t->left != NULL && t->right != NULL)
                {
                    if (getNodeSize(t->left) < getNodeSize(t->right))
                    {
                        t->element = findMin(t->right)->element;
                        remove(t->element, t->right);
                    }
                    else
                    {
                        t->element = findMax(t->left)->element;
                        remove(t->element, t->left);
                    }
                }
                else
                {
                    SizeBalancedNode * oldNode = t;
                    t = ((t->left != NULL) ? t->left : t->right);
                    delete oldNode;
                    oldNode = NULL;
                }
            }
            return ;
        }

};
/*
 *template <typename T>
 *const typename SizeBalancedTree<T>::SizeBalancedNode *  SizeBalancedTree<T>::nil
 *     = new SizeBalancedTree<T>::SizeBalancedNode(T(), NULL, NULL, 0);
 */

#endif


SBT陈启峰(高级数据结构) 由中山纪念中学陈启峰写的介绍SBT的课件 有其原理及重要部分的代码 是他弄的一个很好很简单的高级数据结构(可与AVL treap splay等媲美) 立即下载

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1、SB树的失衡类型及失衡的调整方式 2、SB树的代码实现

明朗晨光的专栏 1770

节点大小平衡树((Size Balanced Tree, c++和python源码)

我自己写的SBTree的实现 参考了http://www.nocow.cn/index.php/Size_Balanced_Tree的算法 声明:此源码可以用于商业用途,但请注明来源于random

SizeBalanceTree详解(含代码实现)

+1.SBT树的概念及其相关性质 Size Balanced Tree(SBT)是一种平衡二叉查找树。它的论文由中国广东中山记念中学的陈启峰于2006年末完成,php 并在Winter Camp 2007中发表。因为SBT的拼写很容易找到中文谐音, 它常被中国的Oler们戏称为 “傻X树”、html “Super BT”等。但它的性能并不SB,编写起来也并不BT。偏偏相反,SBT易于实现,且据陈启峰论文中所言 ,node “这是目前为止速度最快的高级二叉搜索树”。它能在O(logn)的时间..

qq_56999918的博客 2028

SBT模板(平衡树)

本模板为 BZOJ3224:文艺平衡树 的源程序 含各种操作,旋转,插入,删除,求前驱,后继,查询值为x的数的排名,查询排名为k的数,求最大值,最小值……

陈启峰《Size Balanced Tree》 pdf英文版

“Size Balanced Tree (abbr. SBT) 是一种通过大小来保持平衡的BST。” SBT资料——陈启峰本人 pdf英文版 若需参考更多资料,请下载“陈启峰《Size Balanced Tree》 ppt中文版”

SizeBalancedTrees

前言 BST一直都是卡常的领域,为了不被卡常,我们需要一个更平衡的BST,SizeBalanceTree就是不错的选择。 旋转 众所周知,平衡树分为两类,非旋平衡树和旋转平衡树, SizeBalanceTree是依靠旋转来保持平衡的。 左旋 左旋的意思就是把当前节点移到左边去,同时保持树的中序遍历不变,右旋也是同理(代码与左旋对称),注意保持树的中序遍历不变是非常重要的,它决定了树的搜索性质是否变化; 右旋 代码 inline void Rotate(int &now,bool flag) {

Darkside的博客 325

SECS/GEM协议中的关键指令详解:从S1F1到S9F9的完整指南

本文详细解析了SECS/GEM协议中从S1F1到S9F9的关键指令,涵盖设备状态管理、控制诊断、报警处理等核心功能。通过实际案例和调试技巧,帮助开发者掌握半导体制造设备通信标准,解决SECS/GEM协议在实际工程应用中的通讯难题,提升生产线智能化水平。

weixin_26899659的博客 398

【学习笔记】SBT学习笔记

[## 一、什么是SBT SBT , 即 Size Balanced Tree,是一种平衡二叉排序树,根据其节点中 Size 域大小进行平衡,由陈启峰于2006年在冬令营提出 二、为什么写SBT: 书写简单:在常用的平衡树( Spaly , Treap , AVL , Red-Black Tree ……)中,SBT的码量较小,只是在原有 BST 的基础上加入 Maintain 函数以及对Si...

weixin_30892037的博客 1148

彻底清理Easy Connect残留:从服务到驱动的完整卸载指南

在企业网络接入场景中,远程客户端常因内核驱动、系统服务和网络过滤组件导致卸载残留,进程无法结束、文件被锁定、注册表项顽固存在。其原理在于驱动挂载网络协议栈,服务守护进程,卸载时资源占用导致清理不彻底。彻底清理的技术价值在于恢复系统纯净、避免网络异常和软件冲突。典型应用场景包括企业办公机、个人笔记本更换或重装客户端。本文针对深信服Easy Connect,提供从停止服务、删除驱动到清理注册表和虚拟网卡的分步操作链路,并给出验证方法和避坑经验。

weixin_31292729的博客 245

别再花屏了!手把手教你用STM32CubeIDE搞定LVGL 8.3移植(附完整源码)

本文详细介绍了如何在STM32CubeIDE环境下成功移植LVGL 8.3,解决常见的花屏问题。从环境配置、显示驱动优化到编译警告处理,提供完整的实战方案和源码示例,帮助开发者快速实现流畅的嵌入式GUI界面。特别针对STM32平台的DMA2D加速和内存管理进行了深度优化。

weixin_33739646的博客 243

POJ 2761 SBT(size balanced tree)

题意:给出n个数字m个询问,每次询问在范围[a,b]内第k小数字是多少,并输出。 思路:网上的最优解法是划分树或者归并树,最近学了SBT(size balanced tree),正好里面有类似的select(t,k)选择第k小数的操作,所以就用SBT写了一下。 #include #include #include #include #include #include #incl

just_water 1299

统信UOS系统网络服务异常排查:WIFI图标消失与网络设置缺失的解决方案

本文详细解析了统信UOS系统WIFI图标消失与网络设置缺失的常见问题,提供了从基础修复到进阶排查的完整解决方案。重点分析了NetworkManager服务异常的根本原因,包括系统更新中断、权限配置错误等,并给出实用的命令行操作指南和预防措施,帮助用户快速恢复网络功能。

weixin_29234239的博客 622

C++ 后缀平衡树解析

摘要: 本文通过对话形式详细讲解了后缀平衡树(Size Balanced Tree,SBT)的核心原理与实现。SBT是一种基于子树大小维护平衡的二叉搜索树,与字符串后缀无关。其核心规则是通过比较左右子树大小进行旋转调整(maintain函数),保证树高严格为O(log n)。文章涵盖SBT的节点结构、插入/删除操作、平衡维护逻辑,并强调其代码极短、常数小、效率高的优势。SBT支持所有BST功能(查排名、前驱后继等),是竞赛中的实用数据结构。最后澄清“后缀”为历史翻译问题,实际应理解为“Size Balanc

互联网改遍了世界。 684

Oracle EBS Interface/API(42) -AP发票客制化付款申请

背景 在OA系统上,选择Oracle EBS的某张AP发票做付款申请,需要类似于锁定该发票以便付款,其他用户或者下次用户不能再次选择该发票做付款申请。 快速参考 参考点 内容 功能导航 N: AP->Invoices->Entry>Invoices 并发请求 None 基表 AP.AP_INV_SELECTION_CRITERIA_ALLAP.AP_SELECTED_INVOICES_ALL API 参考下面介绍 错误信息表 None 接口Form

陈显平的专栏-Oracle EBS 1200

【社招算法经验贴】算法社招记录

总的来说,也是收获了七七八八的offer,给的涨幅40~100%,职级有的可以对标到 p7(但阿里p7是真难a,a不动)。面了一圈下来,感觉大模型也在收缩hc。尤其是多模态相关hc。凭着上学期间做过相关视觉的work和paper,社招虽然能进面试,但是hc少得可怜,多模态已死慎入。还有大模型应用算法给的涨幅,跟搜广推的涨幅差别不大。真正能几百万往上的是基座pretrain/后训练/infra,但是全靠social和conn,hc极少。

Danger的博客 981

C++实现SizeBalancedTree大小平衡树(附带源码)

C++实现SizeBalancedTree大小平衡树(附带源码)

欢迎来到我的博客!这里是一个专注于计算机技术的分享平台,涵盖编程开发、算法研究、系统架构、软件工程等多个领域。无论你是初学者还是资深开发者,都能在这里找到有价值的内容。 656

排队论 | 排队论建模方法

排队论 | 排队论建模方法

算法如诗的博客 354

SizeBalancedTree C++实现

SBT SizeBalancedTree,SBT也是一种自平衡二叉搜索树,它的均摊时间复杂度不差于红黑树,实现起来比红黑树简单很多,它的旋转方式与AVL树一样,它的平衡条件靠的是每个节点的侄子节点不大于叔叔节点, 旋转的方式与AVL相同。 n1上的节点数量 和 n2上的节点数量 都不大于u2上的节点数量 n3上的节点数量 和 n4上的节点数量 都不大于u1上的节点数量 每个节点都符合以上条件就认为这棵树平衡。 SBT的特点 SBT在删除的时候,可以不用进行旋转调整树的高度,即使退化成链状也无所谓

juggte的博客 1292

哨兵1号回波数据(L0级)包格式解析与成像参数提取

提取哨兵1号数据包的辅助数据、回波数据、定标数据。matlab代码在文末

3128

IMSL CNL 7.0.0 (x86-64)Crack

IMSL CNL 7.0.0 (x86-64)Crack intel的算法库破解文件,这是C++版本的破解文件

超大实时排行榜的解决方案

标题是个噱头,这里只说积分数据全部装载到内存 首先,玩家的积分什么的有单独的表存储,这里不谈序列化,语言是C++ 假定score是double,id是int64 然后计算空间需求,这里假设实现了专用无税收的内存适配器32位进程大地址,每个节点32字节,4G的进程可以放下1.34亿的数据,去掉进程本身的边角,1.2亿64位进程,每个节点48字节,1亿数据需要4.47G内存,根据...

abc651279230的博客 558

VB摄像头监控

该VB模块可对摄像头捕获的画面进行录像等,可在创建的窗口进行控制

【数据结构与算法】Size Balanced Tree(SBT)平衡二叉树

尺寸平衡树(SBT)平衡二叉树 原文链接大小平衡树(SBT)平衡二叉树 定义数据结构 struct SBT { int key,left,right,size; } tree[N]; 关键:存储值,左,右:左右子树,大小:保持平衡最终要的数据,表示子树的大小 SBT树的性质 定义一个节点X,同时满足下面两个条件 (a)、x.left.size &gt;= max(x.r...

小哲的博客 1965

汉书HE8,好用的汇编代码编写工具

汉书HE8,好用的汇编代码编写工具早期编写汇编代码所用功能强大

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【平衡树总结 Ⅱ】【SBT】Size Balanced Tree | E

今天来种一种个人最喜欢的SBTree Size Balanced Tree,顾名思义是尽量维护子树大小(结点个数)平衡的树。 也就是当左右子树失衡(某个结点的size比它兄弟的孩子的size都要小)时就得进行旋转操作,来使子树的size始终保持在一个较为平衡的状态。 自平衡操作 SBT的自平衡维护比较简单,只有两种旋转操作而且是最基本的选择操作:简单左旋和简单右旋: 例题&...

Keyu Tian's blog 973

Size Balanced Tree(SBT树)整理

不想用treap和Splay,那就用SB树把,哈哈,其实它一点也SB,厉害着呢。 先膜拜一下作者陈启峰。Orz 以下内容由我搜集整理得来。 一、BST及其局限性 二叉查找树(Binary Search Tree),也称有序二叉树(ordered binary tree),排序二叉树(sorted binary tree),是指一棵空树或者具有下列性质的二叉树: 1.若任意...

weixin_30414245的博客 680
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codeforces_sphinx
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