【线段树(lazy)】poj 2777 Count Color

本文介绍了一种基于区间更新和查询的算法实现,该算法适用于解决特定类型的问题,如将长板按顺序涂色并查询指定区间内的不同颜色数量。通过递归地构建、更新和查询树状数据结构来高效完成任务。

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http://poj.org/problem?id=2777

题意:把长度为L的板子分成L份,标签从1~L,开始时板子的颜色都为1,然后对板子的某一区间涂色,求在某一区间内有多少种不同的颜色?(A可能>B)

分析:区间更新+区间查找


#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;

const int NM=100005;
int T[NM*4];
bool f[35];

void Build(int lf,int rg,int rt)
{
	T[rt]=1;
	if(lf==rg) return;
	int mid=(lf+rg)>>1;
	Build(lf,mid,rt<<1);
	Build(mid+1,rg,rt<<1|1);
}

void Update(int x,int y,int vau,int lf,int rg,int rt)
{
	if(T[rt]==vau) return;
	if(x==lf&&y==rg){
		T[rt]=vau;
		return;
	}
	if(T[rt]!=-1){
		T[rt<<1]=T[rt<<1|1]=T[rt];
		T[rt]=-1;
	}
	
	int mid=(lf+rg)>>1;
	if(x>mid) Update(x,y,vau,mid+1,rg,rt<<1|1);
	else if(y<=mid) Update(x,y,vau,lf,mid,rt<<1);
	else {
		Update(x,mid,vau,lf,mid,rt<<1);
		Update(mid+1,y,vau,mid+1,rg,rt<<1|1);
	}
}

void Query(int x,int y,int lf,int rg,int rt)
{
	if(T[rt]!=-1)
		f[T[rt]]=1;
	else {
		int mid=(lf+rg)>>1;
		if(x>mid) Query(x,y,mid+1,rg,rt<<1|1);
		else if(y<=mid) Query(x,y,lf,mid,rt<<1);
		else {
			Query(mid+1,y,mid+1,rg,rt<<1|1);
			Query(x,mid,lf,mid,rt<<1);
		}
	}
}

int main()
{
	int i,n,m,t,x,y,vau,ans;
	char str[3];
	while(scanf("%d%d%d",&n,&t,&m)!=EOF)
	{	
		Build(1,n,1);
		while(m--)
		{
			scanf("%s",str);
			if(str[0]=='C'){
				scanf("%d%d%d",&x,&y,&vau);
				if(x>y) swap(x,y);
				Update(x,y,vau,1,n,1);
			}
			else {
				scanf("%d%d",&x,&y);
				memset(f,0,sizeof(f));
				if(x>y) swap(x,y);
				Query(x,y,1,n,1);
				ans=0;
				for(i=1;i<=t;i++)
					if(f[i]) ans++;
				printf("%d\n",ans);
			}
		}	
	}
	return 0;
}


### 线段树懒加载(Lazy Propagation)实现 线段树是一种高效的数据结构,常用于解决区间查询和修改问题。为了优化性能,在涉及大量连续区间的更新操作时,通常会引入懒惰传播机制(Lazy Propagation)。这种技术通过延迟更新的方式减少了不必要的递归调用。 以下是基于 C++ 的线段树懒加载标记的代码模板: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 1e5 + 5; long long tree[4 * MAXN], lazy[4 * MAXN]; // 定义线段树数组和懒加载数组 int n; // 数组长度 // 建立初始线段树 void build(int node, int start, int end) { if (start == end) { // 如果到达叶子节点 tree[node] = 0; // 初始化为默认值 return; } int mid = (start + end) / 2; build(2 * node, start, mid); // 构建左子树 build(2 * node + 1, mid + 1, end); // 构建右子树 tree[node] = tree[2 * node] + tree[2 * node + 1]; // 合并左右子树的结果 } // 下推懒加载标记至子节点 void push_down(int node, int start, int end) { if (lazy[node]) { int mid = (start + end) / 2; lazy[2 * node] += lazy[node]; lazy[2 * node + 1] += lazy[node]; tree[2 * node] += (mid - start + 1) * lazy[node]; // 更新左子树 tree[2 * node + 1] += (end - mid) * lazy[node]; // 更新右子树 lazy[node] = 0; // 清除当前节点的懒标记 } } // 区间更新 [l, r] 加上 val void update_range(int node, int start, int end, int l, int r, long long val) { if (r < start || end < l) { // 当前区间完全不在目标范围内 return; } if (l <= start && end <= r) { // 当前线段被完全覆盖 tree[node] += (end - start + 1) * val; // 更新当前节点 lazy[node] += val; // 设置懒标记 return; } push_down(node, start, end); // 将懒标记传递给子节点 int mid = (start + end) / 2; update_range(2 * node, start, mid, l, r, val); // 更新左子树 update_range(2 * node + 1, mid + 1, end, l, r, val); // 更新右子树 tree[node] = tree[2 * node] + tree[2 * node + 1]; // 合并左右子树结果 } // 查询区间 [l, r] 的总和 long long query_sum(int node, int start, int end, int l, int r) { if (r < start || end < l) { // 当前区间完全不在目标范围内 return 0; } if (l <= start && end <= r) { // 当前线段被完全覆盖 return tree[node]; } push_down(node, start, end); // 将懒标记传递给子节点 int mid = (start + end) / 2; long long p1 = query_sum(2 * node, start, mid, l, r); // 左子树查询 long long p2 = query_sum(2 * node + 1, mid + 1, end, l, r); // 右子树查询 return p1 + p2; // 返回两部分之和 } ``` #### 关键点解析 - **`tree[]` 和 `lazy[]`** 是两个核心数组,分别表示线段树中的实际值以及懒标记。 - **`push_down()` 函数** 负责将父节点上的懒标记传递到其子节点,并清除自身的懒标记[^3]。 - **`update_range()` 函数** 实现了对指定范围内的所有元素加上某个固定值的功能,同时利用懒标记来减少冗余计算。 - **`query_sum()` 函数** 则实现了快速求解某一段区间的累加和功能。 上述代码展示了如何构建一棵支持懒加载的线段树,并提供了区间更新与查询的能力。 ---
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