「AHOI2009」维护序列——线段树 题解

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题目

题目描述

输入

输出

样例

样例输入1

样例输出1

提示

题解 

题目大意

思路

代码及解释

定义

主函数

build建树

更新懒标记

区间修改&&区间查询

完整代码

题目

题目描述

老师交给小可可一个维护数列的任务,现在小可可希望你来帮他完成。 有长为N的数列,不妨设为a1,a2,…,aN 。有如下三种操作形式:
(1)把数列中的一段数全部乘一个值;
(2)把数列中的一段数全部加一个值;
(3)询问数列中的一段数的和,由于答案可能很大,你只需输出这个数模P的值。

输入

第一行两个整数N和P(1≤P≤1000000000)。
第二行含有N个非负整数,从左到右依次为a1,a2,…,aN, (0≤ai≤1000000000,1≤i≤N)。
第三行有一个整数M,表示操作总数。
从第四行开始每行描述一个操作,输入的操作有以下三种形式:
操作1:“1 t g c”(不含双引号)。表示把所有满足t≤i≤g的ai改为ai×c(1≤t≤g≤N,0≤c≤1000000000)。
操作2:“2 t g c”(不含双引号)。表示把所有满足t≤i≤g的ai改为ai+c (1≤t≤g≤N,0≤c≤1000000000)。
操作3:“3 t g”(不含双引号)。询问所有满足t≤i≤g的ai的和模P的值 (1≤t≤g≤N)。
同一行相邻两数之间用一个空格隔开,每行开头和末尾没有多余空格。

输出

对每个操作3,按照它在输入中出现的顺序,依次输出一行一个整数表示询问结果。

样例

样例输入1

7 43
1 2 3 4 5 6 7
5
1 2 5 5
3 2 4
2 3 7 9
3 1 3
3 4 7

样例输出1

2
35
8

提示

初始时数列为(1,2,3,4,5,6,7)。

经过第1次操作后,数列为(1,10,15,20,25,6,7)。

对第2次操作,和为10+15+20=45,模43的结果是2。

经过第3次操作后,数列为(1,10,24,29,34,15,16}

对第4次操作,和为1+10+24=35,模43的结果是35。

对第5次操作,和为29+34+15+16=94,模43的结果是8。

测试数据规模如下表所示

数据编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

N= 10 1000 1000 10000 60000 70000 80000 90000 100000 100000

M= 10 1000 1000 10000 60000 70000 80000 90000 100000 100000


题解 

题目大意

给定一个序列,三种操作 1.把数列中的一段数全部乘一个值; 2.把数列中的一段数全部加一个值; 3.询问数列中的一段数的和,由于答案可能很大,你只需输出这个数模P的值。

思路

1.因为有又乘运算,又有加运算,所以定义两个lazy标记:
1)区间加 add
2)区间乘 mul (初始化1)
2.确定优先级:先乘再加,可一起处理
3.一起处理懒:定义一个函数 update , 传参 k , l , r , t1 , t2 .
k 表示树上当前下标,[l,r] 表当前区间, t1 , t2 表区间修改,乘以 t2 ,加上 t1 。
当 t1=0 时就是区间乘操作,当 t2=1 时就是区间加操作。

代码及解释

定义

long long n,p,m;
long long a[N];
struct Node{
    long long l,r;
    long long sum;
    long long add,mul; //懒标记
} tr[4*N];

将线段树定义成结构体,这样会更方便一些,就不用每个函数中都读入要修改的区间[x,y]

主函数

int main(){    
    cin>>n>>p;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        cin>>a[i];
    build(1,1,n);
    cin>>m;
    while(m--){
        long long t,l,r,d;
        cin>>t>>l>>r;
        if (t==1) {
            cin>>d;
            update(1,l,r,0,d);
        } else if(t==2){
            cin>>d;
            update(1,l,r,d,1);
        } else {
            cout<<ask(1,l,r)<<endl;
        }
    }

可爱的主函数,什么也不想说。

build建树

void build(long long k, long long l, long long r) {
    if(l==r) 
        tr[k]={l,r,a[r],0,1};
      else{
    tr[k]={l,r,0,0,1};
    long long mid=(l+r)>>1;
    build(k*2,l,mid);
    build(k*2+1,mid+1,r);
    tr[k].sum=(tr[k*2].sum+tr[k*2+1].sum)%p;
    }
}

由于tr[]是结构体,所以

tr[k]={l,r,a[r],0,1};

tr[k]={l,r,0,0,1};

赋值略有不同,剩下的都是模板。

更新懒标记

void pushdowm(long long k) {
    //更新两棵子树的 数值 懒标记乘 懒标记加 
    tr[k*2].sum=(tr[k*2].sum*mul+(tr[k*2].r-tr[k*2].l+1)*add)%p;
    tr[k*2].mul=tr[k*2].mul * mul % p;
    tr[k*2].add=(tr[k*2].add*mul+add) % p;

    tr[k*2+1].sum=(tr[k*2+1].sum*mul+(tr[k*2+1].r-tr[k*2+1].l+1)*add)%p;
    tr[k*2+1].mul=tr[k*2+1].mul * mul % p;
    tr[k*2+1].add=(tr[k*2+1].add*mul+add) % p;

    //父亲节点懒标记清“0” 
    tr[k].add=0;
     tr[k].mul=1;
}

由父节点跟新子节点懒标记,模板都看得懂吧。

区间修改&&区间查询

//区间修改
void update(long long k,long long l,long long r,long long add,long long mul) {
    if (l<=tr[k].l && tr[k].r<=r) {
        tr[k].sum=(tr[k].sum*mul+(tr[k].r-tr[k].l+1)*add)%p;
        tr[k].mul=tr[k].mul * mul % p;
        tr[k].add=(tr[k].add*mul+add) % p;
    } else {
        pushdowm(k);
        long long mid=(tr[k].l+tr[k].r)/2;
        if (l<=mid) update(k*2,l,r,add,mul);
        if (r>mid) update(k*2+1,l,r, add, mul);
        tr[k].sum=(tr[k*2].sum+tr[k*2+1].sum)%p;
    }
}
//区间查询
long long ask(long long k,long long l,long long r) {
    if (l<=tr[k].l&&tr[k].r<=r) return tr[k].sum;
    else {
        pushdowm(k);
        long long mid=(tr[k].l+tr[k].r)>>1;
        if (r<=mid) return ask(k*2,l,r);
        else if (l>mid) return ask(k*2+1,l,r);
        else {
            long long resl=ask(k*2,l,r);
            long long resr=ask(k*2+1,l,r);
            return (resl+resr)%p;
        }
    }
}

完整代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=100100;
long long n,p,m;
long long a[N];
struct Node{
    long long l,r;
    long long sum;
    long long add,mul; //懒标记
} tr[4*N];

//由父节点跟新子节点懒标记 
void pushdowm(long long k) {
	//更新两棵子树的 数值 懒标记乘 懒标记加 
    tr[k*2].sum=(tr[k*2].sum*tr[k].mul+(tr[k*2].r-tr[k*2].l+1)*tr[k].add)%p;
    tr[k*2].mul=tr[k*2].mul*tr[k].mul % p;
    tr[k*2].add=(tr[k*2].add*tr[k].mul+tr[k].add) % p;
    
    tr[k*2+1].sum=(tr[k*2+1].sum*tr[k].mul+(tr[k*2+1].r-tr[k*2+1].l+1)*tr[k].add)%p;
    tr[k*2+1].mul=tr[k*2+1].mul * tr[k].mul % p;
    tr[k*2+1].add=(tr[k*2+1].add*tr[k].mul+tr[k].add) % p;
    
    //父亲节点懒标记清“0” 
    tr[k].add=0;
	tr[k].mul=1;
}

//建树
void build(long long k, long long l, long long r) {
    if(l==r) 
		tr[k]={l, r, a[r], 0, 1};
  	else{
  	tr[k]={l, r,0,0,1};
    long long mid=(l+r)>>1;
    build(k*2,l,mid);
	build(k*2+1,mid+1,r);
	tr[k].sum=(tr[k*2].sum+tr[k*2+1].sum)%p;
	}
}

//区间修改
void update(long long k,long long l,long long r,long long add,long long mul) {
	if (l<=tr[k].l && tr[k].r<=r) {
		tr[k].sum=(tr[k].sum*mul+(tr[k].r-tr[k].l+1)*add)%p;
		tr[k].mul=tr[k].mul * mul % p;
		tr[k].add=(tr[k].add*mul+add) % p;
	} else {
		pushdowm(k);
		long long mid=(tr[k].l+tr[k].r)/2;
		if (l<=mid) update(k*2,l,r,add,mul);
		if (r>mid) update(k*2+1,l,r, add, mul);
		tr[k].sum=(tr[k*2].sum+tr[k*2+1].sum)%p;
	}
}

//区间查询
long long ask(long long k,long long l,long long r) {
    if (l<=tr[k].l&&tr[k].r<=r) return tr[k].sum;
    else {
        pushdowm(k);
        long long mid=(tr[k].l+tr[k].r)>>1;
        if (r<=mid) return ask(k*2,l,r);
        else if (l>mid) return ask(k*2+1,l,r);
        else {
            long long resl=ask(k*2,l,r);
            long long resr=ask(k*2+1,l,r);
            return (resl+resr)%p;
        }
    }
}

int main(){

    cin>>n>>p;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    	cin>>a[i];
    build(1,1,n);
    cin>>m;
    while(m--){
        long long t,l,r,d;
        cin>>t>>l>>r;
        if (t==1) {
            cin>>d;
            update(1,l,r,0,d);
        } else if(t==2){
            cin>>d;
            update(1,l,r,d,1);
        } else {
            cout<<ask(1,l,r)<<endl;
        }
    }

    return 0;
}

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