线段树的总结1

好久又没写博客了><

梅西受伤了,当神不容易啊>< 抓狂

这篇文章关于线段树的解题总结。

这回没有按题目难度进行讲解,主要还是因为我懒得排题目顺序><

poj3667(区间合并类问题)

题意:有一个线段,从1到n,下面m个操作,操作分两个类型,以1开头的是查询操作,

以2开头的是更新操作

1 w  表示在总区间内查询一个长度为w的可用区间,并且要最靠左,能找到的话返回这

个区间的左端点并占用了这个区间,找不到返回0 

好像n=10 , 1 3 查到的最左的长度为3的可用区间就是[1,3],返回1,并且该区间被占

用了  2 a len , 表示从单位a开始,清除一段长度为len的区间(将其变为可用,不被占

用),不需要输出。


在线段树里设置一个标记,用来记录是否将父亲节点的信息传递给子节点,再设置一个llen表示最大的可用长度。

再设置len与ren分别表示从左边第一个起可用的长度。查询时,首先查询左子树的len,如果符合要求就递归查询左子树,然后再查询中间横跨两个点的区间,由左子节点的ren与右节点的len组成,最后再查询右子节点。

更新的时候,如果t[n].l,t[n].r不是正好匹配的的话要注意将节点信息向下转移。最后不要忘记用两个子节点的信息更新父亲节点。

代码附上

#define rch(i) ((i)<<1|1)
#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
#define N  50010
#define INF  0x3f3f3f3f

struct node
{
    int l,r;
    int mark;
    int tlen,llen,rlen;
    int mid(){
        return (l+r)>>1;
    }
    int cal_len(){
        return r-l+1;
    }
    void updata_len(){
        tlen = llen = rlen = ( mark ? 0 : cal_len() );
    }
}t[4*N];

void build(int l ,int r ,int rt)
{
    t[rt].l = l; t[rt].r = r; 
    t[rt].tlen = t[rt].llen = t[rt].rlen = t[rt].cal_len();
    t[rt].mark = 0;
    if(l == r) return ;
    int mid = t[rt].mid();
    build(l , mid , lch(rt));
    build(mid+1 , r , rch(rt));
    return ;
}

int query(int w ,int rt)
{
    if(t[rt].l == t[rt].r && w == 1) //叶子特判
        return t[rt].l;
    if(t[rt].mark != -1) //延迟标记,父亲信息传递给儿子
    {
        t[lch(rt)].mark = t[rch(rt)].mark = t[rt].mark;
        t[rt].mark = -1;
        t[lch(rt)].updata_len(); //传递信息后更新孩子的区间覆盖情况
        t[rch(rt)].updata_len(); //传递信息后更新孩子的区间覆盖情况
    }
    if(t[lch(rt)].tlen >= w) //左孩子的可用区间可以满足,那么一定在左孩子区间内
        return query(w , lch(rt));
    else if(t[lch(rt)].rlen + t[rch(rt)].llen >= w) //横跨左右孩子且连续的区间可以满足,那么可以直接返回下标
        return ( t[lch(rt)].r - t[lch(rt)].rlen + 1 );
    else if(t[rch(rt)].tlen >= w) //右孩子的可用区间可以满足,那么去右孩子处找
        return query(w , rch(rt));
    else //找不到可用的区间
        return 0;
}

void updata(int l ,int r ,int val ,int rt)
{
    if(t[rt].l == l && t[rt].r == r)
    {
        t[rt].mark = val;
        t[rt].updata_len();
        return ;
    }
    if(t[rt].mark != -1) //延迟标记,父亲信息传递给儿子
    {
        t[lch(rt)].mark = t[rch(rt)].mark = t[rt].mark;
        t[rt].mark = -1;
        t[lch(rt)].updata_len(); //传递信息后更新孩子的区间覆盖情况
        t[rch(rt)].updata_len(); //传递信息后更新孩子的区间覆盖情况
    }
    int mid = t[rt].mid();
    if(l > mid) //修改的区间在右孩子
        updata(l , r , val , rch(rt));
    else if(r <= mid) //修改的区间在左孩子
        updata(l , r , val , lch(rt));
    else
    {
        updata(l , mid , val , lch(rt));
        updata(mid+1 , r , val , rch(rt));
    }
    int tmp = max(t[lch(rt)].tlen , t[rch(rt)].tlen);
    t[rt].tlen = max(tmp , t[lch(rt)].rlen + t[rch(rt)].llen);
    t[rt].llen = t[lch(rt)].llen;
    t[rt].rlen = t[rch(rt)].rlen;
    if(t[lch(rt)].tlen == t[lch(rt)].cal_len() )
        t[rt].llen += t[rch(rt)].llen;
    if(t[rch(rt)].tlen == t[rch(rt)].cal_len() )
        t[rt].rlen += t[lch(rt)].rlen;
    return ;
}

int main()
{
    int n,m;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    build(1,n,1);
    while(m--)
    {
        int choose;
        scanf("%d",&choose);
        if(choose == 1) //查询操作
        {
            int w;
            scanf("%d",&w);
            int index = query(w,1);
            printf("%d\n",index);
            if(index)
                updata(index , index+w-1 , 1 , 1);
        }
        else
        {
            int l,len;
            scanf("%d%d",&l,&len);
            updata(l , l+len-1 , 0 , 1);
        }
    }
    return 0;
}
<span style="font-size:18px;">hdu3265(扫描线+线段树)</span>
#include<vector>
 #include <algorithm>  
using namespace std;  
const int maxx=55555;  
struct node  
{  
    __int64 sum,color;  
}tree[maxx<<3];  
struct seg  
{  
    int x1,x2,y,color;  
    seg(int a,int b,int c,int d):x1(a),x2(b),y(c),color(d){}  
    bool operator < (const seg &t)const{  
        return y < t.y;  
    }  
};  
void pushUp(int no,int l,int r)  
{  
    if(tree[no].color) tree[no].sum=r-l+1;  
    else if(l==r) tree[no].sum=0;  
    else tree[no].sum=tree[no<<1].sum+tree[no<<1|1].sum;  
}  
void update(int x1,int x2,int color,int l,int r,int no)  
{  
    if(x1<=l&&r<=x2)//整个区间涂上颜色或去掉颜色  
    {  
        tree[no].color+=color;  
        pushUp(no,l,r);//更新所涂长度  
        return;  
    }  
    int m=(l+r)>>1;//左右分别  
    if(x1<=m) update(x1,x2,color,l,m,no<<1);//注意等号  
    if(x2>m) update(x1,x2,color,m+1,r,no<<1|1);  
    pushUp(no,l,r);  
}  
int main()  
{  
    int n,x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,i;  
    while(cin>>n,n)  
    {  
        vector<seg> v;  
        for(i=1;i<=n;++i)  
        {  
            cin>>x1>>y1>>x2>>y2>>x3>>y3>>x4>>y4;  
            if(x1<x3)//拆成四个矩形  
            {  
                v.push_back(seg(x1,x3,y1,1));//底边给这段涂上颜色,  
                v.push_back(seg(x1,x3,y2,-1));//顶边把颜色去掉  
            }  
            if(x4<x2)  
            {  
                v.push_back(seg(x4,x2,y1,1));  
                v.push_back(seg(x4,x2,y2,-1));  
            }  
            if(y1<y3)  
            {  
                v.push_back(seg(x3,x4,y1,1));  
                v.push_back(seg(x3,x4,y3,-1));  
            }  
            if(y4<y2)  
            {  
                v.push_back(seg(x3,x4,y4,1));  
                v.push_back(seg(x3,x4,y2,-1));  
            }  
        }  
        sort(v.begin(),v.end());//从小到大排序,从小的开始扫描  
        memset(tree,0,sizeof(tree));  
        __int64 ret=0;  
        int end=v.size();  
        for(i=0;i<end-1;++i)  
        {  
            if(v[i].x2>v[i].x1)  
                update(v[i].x1,v[i].x2-1,v[i].color,0,maxx,1);//对每条边 经行 涂颜色或去颜色  注意第二个参数-1    左闭右开,防止一个点算两次  
            ret+=tree[1].sum*(v[i+1].y-v[i].y);//根据所涂长度 及 高度差 算面积  
  
        }  
        printf("%I64d\n",ret);  
    }  
    return 0;  
}  
需要注意一下这两道题还是有一个区别的是,第二题有重叠区域,一但某个区域被删除,但它的子节点的区域因为重叠的原因还是可以有效的。因此第一题采用了lazy操作,而第二题并没有采用此操作。


2010杭州赛区I题,网上题解大多用的是并查集来解决的,但是运用线段树也是可以的。和第一题类似。稍微要转化一下。先二分答案,再将点加入线段树。

hdu 4107

一道来自阿里巴巴算法比赛的题目

时间卡的比较紧,用G++过不了貌似,用C++提交可以过。


题意:长度为N的数组,进行m次操作,每次对于给定的区间,若这个区间的数比p大.则+c,否则+2*c;

写法比较奇葩,没有用结构体,艺高人胆大吧。

还是一样的用lazy操作。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define maxn 200010
#define lson l,m,rt<<1
#define rson m+1,r,rt<<1|1

int n,m,p;
int Max[maxn<<2];
int Min[maxn<<2];
int col[maxn<<2];
int num[maxn];

void PushUp(int rt){
	Max[rt] = max(Max[rt<<1],Max[rt<<1|1]);
	Min[rt] = min(Min[rt<<1],Min[rt<<1|1]);
}

void Pushdown(int rt){
	if(col[rt]){
		col[rt<<1] += col[rt];
		col[rt<<1|1] += col[rt];
		
		Max[rt<<1] += col[rt] ;
		Max[rt<<1|1] += col[rt] ;
		
		Min[rt<<1] += col[rt] ;
		Min[rt<<1|1] += col[rt] ;
		col[rt] = 0;
	}
}
void build(int l,int r,int rt){
	Max[rt] = 0;
	Min[rt] = 0;
	col[rt] = 0;
	if(l == r){
		num[l] = 0;
		return ;
	}
	int m = (l + r)/2;
	build(lson);
	build(rson);
	PushUp(rt);
}

void update(int L,int R,int c,int l,int r,int rt){
	if(L <= l && r <= R){
		if(Max[rt] < p){
			col[rt] += c;
			Max[rt] += c;
			Min[rt] += c;
			return ;
		}
		if(Min[rt] >= p){
			col[rt] += 2 * c;
			Max[rt] += 2 * c;
			Min[rt] += 2 * c;
			return ;
		}
	}
	int m = (l + r)/2;
	Pushdown(rt);
	if(L <= m) update(L,R,c,lson);
	if(m <  R) update(L,R,c,rson);
	PushUp(rt);
}

void query(int l,int r,int rt){
	if(l == r){
		num[l] += col[rt];
		return ;
	}
	Pushdown(rt);
	int m = (l + r)/2;
	query(lson);
	query(rson);
}
int main()
{
	int a,b,c;
	while(~scanf("%d %d %d",&n,&m,&p)){
		build(1,n,1);
		for(int i=0;i<m;i++){
			scanf("%d %d %d",&a,&b,&c);
			update(a,b,c,1,n,1);
		}
		query(1,n,1);
		printf("%d",num[1]);
		for(int i=2;i<=n;i++)
		printf(" %d",num[i]);
		printf("\n");
	}
	return 0;
}
未完待续……





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