【树状数组】P2184 贪婪大陆|普及+

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#c++ #数据结构 #洛谷 #数组数组

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本文涉及知识点

【C++】树状数组的使用、原理、封装类、样例

P2184 贪婪大陆

题目背景

面对蚂蚁们的疯狂进攻，小 FF 的 Tower defence 宣告失败……人类被蚂蚁们逼到了 Greed Island 上的一个海湾。现在，小 FF 的后方是一望无际的大海，前方是变异了的超级蚂蚁。小 FF 还有大好前程，他可不想命丧于此，于是他派遣手下最后一批改造 SCV 布置地雷以阻挡蚂蚁们的进攻。

题目描述

小 FF 最后一道防线是一条长度为 $n$ 的战壕，小 FF 拥有无数多种地雷，而 SCV 每次可以在 $[L, R]$ 区间埋放同一种不同于之前已经埋放的地雷。由于情况已经十万火急，小 FF 在某些时候可能会询问你在 $[L^{'}, R^{'}]$ 区间内有多少种不同的地雷，他希望你能尽快的给予答复。

输入格式

第一行为两个整数 $n$ 和 $m$ ， $n$ 表示防线长度， $m$ 表示 SCV 布雷次数及小 FF 询问的次数总和。

接下来有 $m$ 行，每行三个整数 $q, l, r$ ：

若 $q = 1$ ，则表示 SCV 在 $[l, r]$ 这段区间布上一种地雷；
若 $q = 2$ ，则表示小 FF 询问当前 $[l, r]$ 区间总共有多少种地雷。

输出格式

对于小 FF 的每次询问，输出一个答案（单独一行），表示当前区间地雷种数。

输入输出样例 #1

输入 #1

输出 #1

1
2

说明/提示

数据规模与约定

对于 $30\%$ 的数据， $\le n$ ， $\le 1000$ 。
对于 $100\%$ 的数据， $\le n$ ， $\le 10^5$ 。

树状数组

性质一:任意地雷都只布置一次。故任意地雷都是一条线段。
令某查询区间[left,r]，某地雷是[left1,r1]。
性质二：r1 < left，此区间不存在此地雷。
性质三：left1 > r，此区间不存在此地雷。
性质四：除性质二和性质三外，此区间一定包括此地雷。
性质五：性质二和性质三不会同时成立。

实现

cnt记录已经布置的地雷数量。
布置地雷时：
bitLeft[left]++,bitR[r]++,cnt++。
查询时：
cnt - bitR.sum(left-1) - (cnt - bitLeft.sum( r))

代码

核心代码

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include<map>
#include<unordered_map>
#include<set>
#include<unordered_set>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<functional>
#include<queue>
#include <stack>
#include<iomanip>
#include<numeric>
#include <math.h>
#include <climits>
#include<assert.h>
#include<cstring>
#include<list>

#include <bitset>
using namespace std;

template<class T1, class T2>
std::istream& operator >> (std::istream& in, pair<T1, T2>& pr) {
	in >> pr.first >> pr.second;
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t);
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3, class T4 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3, T4>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t) >> get<3>(t);
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3, class T4, class T5 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3, T4, T5>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t) >> get<3>(t) >> get<4>(t);
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3, class T4, class T5, class T6 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3, T4, T5, T6>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t) >> get<3>(t) >> get<4>(t) >> get<5>(t);
	return in;
}

template<class T = int>
vector<T> Read() {
	int n;
	cin >> n;
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}
template<class T = int>
vector<T> ReadNotNum() {
	vector<T> ret;
	T tmp;
	while (cin >> tmp) {
		ret.emplace_back(tmp);
		if ('\n' == cin.get()) { break; }
	}
	return ret;
}

template<class T = int>
vector<T> Read(int n) {
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}

template<int N = 1'000'000>
class COutBuff
{
public:
	COutBuff() {
		m_p = puffer;
	}
	template<class T>
	void write(T x) {
		int num[28], sp = 0;
		if (x < 0)
			*m_p++ = '-', x = -x;

		if (!x)
			*m_p++ = 48;

		while (x)
			num[++sp] = x % 10, x /= 10;

		while (sp)
			*m_p++ = num[sp--] + 48;
		AuotToFile();
	}
	void writestr(const char* sz) {
		strcpy(m_p, sz);
		m_p += strlen(sz);
		AuotToFile();
	}
	inline void write(char ch)
	{
		*m_p++ = ch;
		AuotToFile();
	}
	inline void ToFile() {
		fwrite(puffer, 1, m_p - puffer, stdout);
		m_p = puffer;
	}
	~COutBuff() {
		ToFile();
	}
private:
	inline void AuotToFile() {
		if (m_p - puffer > N - 100) {
			ToFile();
		}
	}
	char  puffer[N], * m_p;
};

template<int N = 1'000'000>
class CInBuff
{
public:
	inline CInBuff() {}
	inline CInBuff<N>& operator>>(char& ch) {
		FileToBuf();
		ch = *S++;
		return *this;
	}
	inline CInBuff<N>& operator>>(int& val) {
		FileToBuf();
		int x(0), f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行		
		return *this;
	}
	inline CInBuff& operator>>(long long& val) {
		FileToBuf();
		long long x(0); int f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2>
	inline CInBuff& operator>>(pair<T1, T2>& val) {
		*this >> val.first >> val.second;
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val);
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3, class T4>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3, T4>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val) >> get<3>(val);
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	inline CInBuff& operator>>(vector<T>& val) {
		int n;
		*this >> n;
		val.resize(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> val[i];
		}
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read(int n) {
		vector<T> ret(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> ret[i];
		}
		return ret;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read() {
		vector<T> ret;
		*this >> ret;
		return ret;
	}
private:
	inline void FileToBuf() {
		const int canRead = m_iWritePos - (S - buffer);
		if (canRead >= 100) { return; }
		if (m_bFinish) { return; }
		for (int i = 0; i < canRead; i++)
		{
			buffer[i] = S[i];//memcpy出错			
		}
		m_iWritePos = canRead;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
		int readCnt = fread(buffer + m_iWritePos, 1, N - m_iWritePos, stdin);
		if (readCnt <= 0) { m_bFinish = true; return; }
		m_iWritePos += readCnt;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
	}
	int m_iWritePos = 0; bool m_bFinish = false;
	char buffer[N + 10], * S = buffer;
};

template<class ELE = int >
class ITreeArrSumOpe
{
public:
	virtual void Assign(ELE& dest, const ELE& src) = 0;
	virtual ELE Back(const ELE& n1, const ELE& n2) = 0;
};

template<class ELE = int >
class CTreeArrAddOpe :public ITreeArrSumOpe<ELE>
{
public:
	virtual void Assign(ELE& dest, const ELE& src) {
		dest += src;
	}
	virtual ELE Back(const ELE& n1, const ELE& n2) {
		return n1 - n2;
	}
};

template<class ELE = int, class ELEOpe = CTreeArrAddOpe<ELE> >
class CTreeArr
{
public:
	CTreeArr(int iSize) :m_vData(iSize + 1)
	{

	}
	void Add(int index, ELE value)
	{
		if ((index < 0) || (index >= m_vData.size() - 1)) { return; }
		index++;
		while (index < m_vData.size())
		{
			m_ope.Assign(m_vData[index], value);
			index += index & (-index);
		}
	}
	ELE Sum(int index)//[0...index]之和
	{
		index++;
		ELE ret = 0;
		while (index)
		{
			m_ope.Assign(ret, m_vData[index]);
			index -= index & (-index);
		}
		return ret;
	}
	ELE Sum() { return Sum(m_vData.size() - 2); }
	ELE Get(int index)
	{
		return m_ope.Back(Sum(index), Sum(index - 1));
	}
private:
	ELEOpe m_ope;
	vector<ELE> m_vData;
};

class Solution {
public:
	vector<int> Ans(int M, vector<tuple<int, int, int>>& ope) {
		CTreeArr<int> bitLeft(M), bitR(M);
		vector<int> ans;
		int cnt = 0;
		for (auto [kind, left, r] : ope) {
			left--, r--;
			if (1 == kind) {
				bitLeft.Add(left, 1);
				bitR.Add(r, 1);
			}
			else {
				ans.emplace_back(cnt - bitR.Sum(left - 1) - (cnt - bitLeft.Sum(r)));
			}
		}
		return ans;
	}
};

int main() {
#ifdef _DEBUG
	freopen("a.in", "r", stdin);
#endif // DEBUG		
	int M;
	cin >> M ;
	auto ope = Read<tuple<int, int, int>>();
#ifdef _DEBUG		
	printf("M=%d,", M);
	Out(ope, "ope=");
	//Out(abcd, "abcd=");
#endif // DEBUG	
	auto res = Solution().Ans(M,ope);
	for (const auto& ll : res)
	{
		cout << ll << "\n";
	}
	return 0;
}

单元测试

int M;
		vector<tuple<int, int, int>> ope;
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			M = 5, ope = { {1,1,3},{2,2,5},{1,2,4},{2,3,5} };
			auto res = Solution().Ans(M,ope);
			AssertEx({ 1,2 }, res);
		}

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