P4513 小白逛公园 习题笔记(线段树维护区间最大连续子段和)

文章讲述了如何使用线段树数据结构解决一道名为P4513的问题,涉及到区间和、左右区间最大和以及连续子段和的维护,特别提到了区间修改时的更新策略和查询操作的实现。

传送门icon-default.png?t=N7T8https://www.luogu.com.cn/problem/P4513本文参考了董晓老师的博客

这道题着实想了很长时间(新手),只能想到一个O(mn)的dp普通写法,那么遇上区间修改问题改怎么操作呢。答案很明显,线段树!

这道题的线段树主要维护四个信息

区间和,最大左子段和,最大右子段和,与区间最大连续子段和(是不是感觉很眼熟呢),在我的印象中,吉司机线段树(用min直接维护区间)与这题思路相类似。

这里的query还用了一种新的方式来维护

下面直接贴代码(见注释)

// Problem: 
//     P4513 小白逛公园
//   
// Contest: Luogu
// URL: https://www.luogu.com.cn/problem/P4513
// Memory Limit: 128 MB
// Time Limit: 1000 ms
// 
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)

#include<iostream>
using namespace std;
const int N=5e5+10;
#define lc u<<1
#define rc u<<1|1
int a[N];
struct Tree{
	int l,r,sum,lmax,rmax,maxn;//区间和 左区间最大和 右区间最大 最大和
}tr[N*4];

void pushup(Tree &t,Tree a,Tree b){//这里和下面的query是最关键的两个地方
	t.sum=a.sum+b.sum;//求和
	t.lmax=max(a.lmax,b.lmax+a.sum);//左侧最大来自于左区间左侧和左区间+右区间左侧最大的
	t.rmax=max(b.rmax,a.rmax+b.sum);//与上面思路相同
	t.maxn=max(max(a.maxn,b.maxn),a.rmax+b.lmax);//来自于下面两边最大的,和中间的(前提连续)
}

Tree query(int u,int l,int r){
	if(l<=tr[u].l&&tr[u].r<=r){
		return tr[u];//直接返回这个类型
	}
	int m=(tr[u].l+tr[u].r)>>1;
	if(r<=m) return query(lc,l,r);
	if(l>m) return query(rc,l,r);
//这种操作与平常相反,原因是我们的线段树只能维护一定的线段,如果遇到断点就要另外处理,于是这里的两行意思是,全部在某一边,没有断点,这样一来就可以直接返回
	Tree t;
	pushup(t,query(lc,l,m),query(rc,m+1,r));
//这里是有断点的,就以pushup的方式合并一个(本来没有,所以直接开一个新的t)
	return t;
}
//需要注意 上面判断是l-r,因为直接包含了,接着找区间就好,下面的是断点,所以直接分开处理

void update(int u,int x,int k){
	if(tr[u].l==x&&tr[u].r==x){
		tr[u]={x,x,k,k,k,k};
		return;
	}
    int m=(tr[u].l+tr[u].r)>>1;
    if(x<=m) update(lc,x,k);
    if(x>m) update(rc,x,k);
    pushup(tr[u],tr[lc],tr[rc]);
}

void build(int u,int l,int r){
	tr[u]={l,r};//这里不能忘了,因为这里我荣幸WA一发
	if(l==r){
		tr[u]={l,r,a[l],a[l],a[l],a[l]};
		return;
	}
	int m=(l+r)>>1;
	build(lc,l,m);
	build(rc,m+1,r);
	pushup(tr[u],tr[lc],tr[rc]);
}

int main(){
	int n,m;cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;++i) cin>>a[i];
	build(1,1,n);
	while(m--){
		int op,b,c;cin>>op>>b>>c;
		if(op==1){
			if(b>c) swap(b,c);//交换,swap是c++的自带
			cout<<query(1,b,c).maxn<<endl;
		}
		else{
			update(1,b,c);//第b个变成了c
		}
	}
	return 0;
}

<think>根据用户需求,用户希望寻找洛谷平台上适合练习的线段树相关经典练习题。结合引用内容,我们可以提取出一些经典的线段树题目。 引用[1]提到了洛谷P2824(排序),该题可以通过线段树分裂合并+set或者二分答案+线段树来解决,是一道经典题目。 引用[2]中提到了洛谷P1502(窗口的星星),是一道经典的扫描线问题(通常用线段树实现)。 引用[3]提到了一道分块练习题(但用户要求线段树),所以我们可以忽略分块,但其中提到线段树与树状数组过不了,说明该题可能设计为分块,所以不推荐。 引用[4]中提到了hdu1542(Atlantis,扫描线法)以及一道线段树习题(未给出题号,但代码是线段树实现的海报张贴问题,类似于洛谷P5490【模板】扫描线)。 此外,根据洛谷常见的线段树经典题,我们还可以补充一些: 1. 洛谷P3372 【模板】线段树1 - 区间修改(加法)、区间查询(求) 2. 洛谷P3373 【模板】线段树2 - 区间修改(加法、乘法)、区间查询(求) 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线 - 矩形面积并(Atlantis问题) 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]序列操作 - 多种区间操作(赋值、取反、求、求连续1的个数) 5. 洛谷P1471 方差 - 维护区间区间平方 6. 洛谷P1531 I Hate It - 区间最值、单点修改(较简单) 结合引用中提到的题目,我们重点推荐: 1. 洛谷P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排序(引用[1]) 题目大意:给出一个1到n的全排列,现在进行m次局部排序,排序分为两种:(1)区间[l,r]升序排序;(2)区间[l,r]降序排序。最后询问第q位置上的数。 解题方法:二分答案+线段树线段树分裂合并(较难)。该题是线段树应用的经典题目,可以锻炼对线段树的灵活运用。 2. 洛谷P1502 窗口的星星(引用[2]) 题目大意:平面上有n颗星星,每颗星星有一个亮度。用一个宽为W、高为H的矩形去框星星,求矩形能框住的星星的亮度之最大值(边框上的星星不算)。 解题方法:扫描线+线段树。该题是经典的扫描线问题,需要将问题转化为区间操作,并用线段树维护最大值。 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线(引用[4]中hdu1542的同类型题,在洛谷上为P5490) 题目大意:求n个矩形的面积并。 解题方法:扫描线+线段树。这是扫描线最基础的应用,适合学习扫描线算法。 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]序列操作 题目大意:对一个01序列进行5种操作:区间置0、区间置1、区间取反、区间区间连续1的个数。 解题方法:线段树维护多个标记(覆盖标记、取反标记)复杂信息(连续)。这题对线段树的能力提升很大。 5. 洛谷P3373 【模板】线段树2 题目大意:区间乘、区间加、区间线段树处理两种区间修改的模板题。 6. 洛谷P1471 方差 题目大意:维护一个数列,支持区间加,以及求区间平均值区间方差。 解题方法:线段树维护区间区间平方。通过数学推导,方差可以由平方推导出来。 7. 洛谷P1531 I Hate It 题目大意:单点修改,区间查询最大值(RMQ问题)。 解题方法:线段树维护区间最大值。适合入门。 以上题目难度由浅入深,涵盖了线段树的基本操作、延迟标记、扫描线、复杂信息维护等。 相关问题: 1. 线段树在处理区间问题时有哪些优势? 2. 线段树在处理区间修改时,延迟标记(lazy tag)是如何工作的? 3. 扫描线算法通常用于解决哪些问题? 4. 如何用线段树维护区间历史最值? 5. 线段树树状数组在应用上有何异同?</think>### 线段树经典练习题推荐(洛谷平台) 以下是结合经典题型引用内容的推荐题目列表,难度由浅入深,覆盖线段树的核心应用场景: --- #### **1. 基础模板题** - **P3372 【模板】线段树1** - **内容**:区间加法、区间 - **推荐理由**:线段树最基础的模板题,适合入门[^2]。 - **P3373 【模板】线段树2** - **内容**:区间加法+乘法混合操作 - **关键点**:需处理多种标记的优先级(先乘后加)[^4]。 --- #### **2. 扫描线应用(面积/覆盖问题)** - **P5490 【模板】扫描线** - **内容**:求 $n$ 个矩形的面积并 - **方法**:扫描线+线段树维护区间覆盖长度[^4]。 - **P1502 窗口的星星** - **内容**:用固定窗口框住星星的最大亮度 - **技巧**:将点转化为矩形,扫描线求最大重叠值[^2]。 --- #### **3. 二分答案+线段树** - **P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排序** - **内容**:对序列的局部区间升序/降序排序,最后查询单点值 - **解法**: 1. 二分答案 $x$,将序列转化为 $01$ 序列($≥x$ 为 $1$,否则为 $0$) 2. 用线段树模拟区间排序(统计 $1$ 的数量并区间赋值)[^1]。 --- #### **4. 动态开点与权值线段树** - **P3960 列队(NOIP2017)** - **内容**:矩阵中多次删除元素并添加到队尾 - **优化**:动态开点线段树维护区间删除查询位置。 --- #### **5. 复杂标记与信息维护** - **P2572 [SCOI2010]序列操作** - **内容**:区间赋值、取反、求、求连续 $1$ 的最大长度 - **难点**:设计标记传递规则,维护多维度信息(需记录左右端点状态)[^4]。 - **P1471 方差** - **内容**:维护区间方差 $s^2 = \frac{1}{n} \sum (x_i - \bar{x})^2$ - **技巧**:转化为维护区间 $\sum x_i$ 与区间平方 $\sum x_i^2$[^2]。 --- #### **6. 空间优化与分块对比** - **分块练习题(如引用[3])** - **场景**:当空间限制严格时(如 $4\text{MB}$),分块可能优于线段树 - **思考点**:对比线段树与分块在时间/空间上的取舍[^3]。 --- ### 练习建议 1. **先掌握模板**:完成 `P3372` `P3373`,理解延迟标记(lazy tag)的实现。 2. **再攻应用场景**:尝试扫描线(`P5490`)二分答案(`P2824`)。 3. **最后挑战综合题**:如 `P2572` 需同时处理多种操作,适合检验综合能力。 > 提示:所有题目均可在洛谷在线评测系统提交,部分题目在引用[1]的OJ中已收录题解。 --- ###
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