平衡樹
\(\tt{Treap}\)
&
\(\tt{Splay}\)
壹.單旋
\(\tt{Treap}\)
首先了解
\(\tt{BST}\)
非常好用的東西,但是數(shù)據(jù)可以把它卡成一條鏈
\(\dots\)
于是,我們將
\(\tt{Tree}\)
與
\(\tt{heap}\)
(堆) 合并,以保證平衡樹
\(\log\)
的深度。
具體地,我們可以使用旋轉(zhuǎn)操作實(shí)現(xiàn)
K8He的圖
以右旋為例,我們發(fā)現(xiàn),本來的中序遍歷順序?yàn)?
\(y
,那么對于
\(q\)
右旋,即將左兒子旋上來,由于本來
\(p
,所以顯然
\(q\)
要成為
\(p\)
的右兒子。那就剩下
\(x\)
無家可歸,我們發(fā)現(xiàn)
\(p
,那么
\(q\)
的左兒子再適合不過了。
我們規(guī)定
\(0\)
方向?yàn)樽螅?
\(1\)
方向?yàn)橛,即可通過
\(d\)
^
\(1\)
實(shí)現(xiàn)方向取反。
一般的,對于一個(gè)節(jié)點(diǎn)
\(i\)
,如果將其
\(d\)
方向上的兒子
\(s\)
旋上去,那么
\(i\)
要成為
\(s\)
在
\(d\)
^
\(1\)
方向上的兒子,
\(s\)
原來在
\(d\)
^
\(1\)
方向上的兒子要成為
\(i\)
在
\(d\)
方向上的兒子。
void rotate(int &i,int d){
int s=t[i].son[d];
t[i].son[d]=t[s].son[d^1];
t[s].son[d^1]=i;
up(i),i=s,up(i);
return;
}
那么我們什么時(shí)候進(jìn)行旋轉(zhuǎn)呢?還記得我們說過要利用堆的性質(zhì),那么我們對每個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)一個(gè)優(yōu)先級,將它按照小根堆或大根堆存,若當(dāng)前不滿足堆的性質(zhì)了,那就旋轉(zhuǎn)。
-
插入操作,從根往下跑,但要注意不滿足堆的性質(zhì)時(shí),考慮旋轉(zhuǎn)。
void insert(int &i,int k){
if(!i){
i=++tot;
t[i].cnt=t[i].siz=1;
t[i].val=k,t[i].rd=rnd();
return;
}
t[i].siz++;
if(t[i].val==k){
++t[i].cnt;return;
}
int d=(t[i].valt[t[i].son[d]].rd) rotate(i,d);
return;
}
-
刪除操作,先找節(jié)點(diǎn),如果只有一個(gè)兒子,讓兒子替換它,否則讓兒子旋上來(當(dāng)然要滿足堆性質(zhì)),然后一直旋,直到剩一個(gè)兒子或者成為葉子節(jié)點(diǎn)。
void del(int &i,int k){
if(!i) return;
if(t[i].val==k){
if(t[i].cnt>1){
--t[i].cnt,--t[i].siz;
return;
}
int d=(t[ls(i)].rd>t[rs(i)].rd);
if(!ls(i)||!rs(i)) i=ls(i)+rs(i);
else rotate(i,d),del(i,k);
return;
}
t[i].siz--;
int d=t[i].val
int rk(int i,int k){
if(!i) return 1;
if(t[i].val>k) return rk(ls(i),k);
if(t[i].val
int kth(int i,int k){
while(1){
if(k<=t[ls(i)].siz) i=ls(i);
else if(k>t[ls(i)].siz+t[i].cnt)
k-=(t[ls(i)].siz+t[i].cnt),i=rs(i);
else return t[i].val;
}
}
-
前驅(qū)后繼,和普通
\(\tt{BST}\)
一樣。
int pre(int i,int k){
if(!i) return -1e8;
if(t[i].val>=k) return pre(ls(i),k);
return max(pre(rs(i),k),t[i].val);
}
int nex(int i,int k){
if(!i) return 1e8;
if(t[i].val<=k) return nex(rs(i),k);
return min(nex(ls(i),k),t[i].val);
}
對于單旋
\(\tt{Treap}\)
,我們只需要理解旋轉(zhuǎn)操作即可,畢竟下面的
\(\tt{Splay}\)
還要用它,請務(wù)必看懂旋轉(zhuǎn)操作,其他的,
還是FHQ好打,
差不多看看就行,應(yīng)用范圍不大。
(板子封裝在下面題單
普通平衡樹
里)
貳.無旋
\(\tt{FHQ\ Treap}\)
由于單旋
\(\tt{Treap}\)
不好打且擴(kuò)展功能不多,所以我們引入新的
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
,好像是神范浩強(qiáng)發(fā)明的,%%%%%%。
網(wǎng)上都說FHQ比單旋好理解,我表示理解了之后確實(shí)好理解,但你得先理解(我看了一個(gè)多小時(shí)才看懂,不過我是fw)
好那么直入正題 ——
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
既然也是
\(\tt{Treap}\)
,那就是一樣的,也是靠堆性質(zhì),它的不同之處就在于,它無旋,它是靠
分裂+合并
來保證
\(\log\)
的深度。
具體地,分裂方式有兩種,一種是按權(quán)值分裂,另一種是按照子樹大小分裂:
-
按照權(quán)值分裂,比如將以
\(i\)
為根的平衡樹分成兩棵平衡樹,根分別是
\(x,y\)
,要求樹
\(x\)
的權(quán)值都小于等于
\(k\)
,剩下是
\(y\)
,那么分討:
-
如果
\(val(i)<=k\)
,那么
\(i\)
的整棵左子樹一定都小于
\(k\)
,肯定都要?jiǎng)澋?
\(x\)
里,則令
\(x=i\)
,繼續(xù)遞歸劃分
\(rs(i)\)
即可。
-
否則,
\(i\)
的整棵右子樹一定都大于
\(k\)
,肯定都要?jiǎng)澋?
\(y\)
里,則令
\(y=i\)
,繼續(xù)遞歸劃分
\(ls(i)\)
即可。
注意取地址。
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)>k) y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
if(val(i)<=k) x=i,split(rs(i),k,rs(i),y);
up(i);return;
}
-
按照子樹大小分裂,還是將以
\(i\)
為根的平衡樹分成兩棵平衡樹,根分別是
\(x,y\)
,要求是
\(siz(x)=k\)
,還是和上面一樣:
-
如果
\(siz(ls(i))+cnt(i)<=k\)
,那么
\(i\)
的整棵左子樹和
\(i\)
肯定都要?jiǎng)澋?
\(x\)
里,則令
\(x=i\)
,繼續(xù)遞歸劃分
\(rs(i)\)
即可。
-
否則,
\(i\)
的整棵右子樹肯定都要?jiǎng)澋?
\(y\)
里,則令
\(y=i\)
,繼續(xù)遞歸劃分
\(ls(i)\)
即可。
按子樹大小分裂,一般用在平衡樹維護(hù)序列,后面的
\(\tt{Splay}\)
也是一樣。
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(siz(ls(i))+cnt(i)<=k) x=i,split(rs(i),k-(siz(ls(i))+cnt(i)),rs(i),y);
else y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
up(i);
}
-
下一個(gè)操作是合并,
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
正是通過它保證的堆性質(zhì),設(shè)要合并的兩棵樹的根分別為
\(x,y\)
,設(shè)堆性質(zhì)為大根堆。
-
若
\(rd(x)>rd(y)\)
則把
\(x\)
定為根,然后繼續(xù)遞歸合并
\(rs(x)\)
和
\(y\)
-
否則把
\(y\)
定為根,然后繼續(xù)遞歸合并
\(x\)
和
\(ls(y)\)
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);return;
}
-
插入
\(k\)
,先分裂出
\(<=k-1\)
,合并時(shí)把
\(k\)
合并進(jìn)去。
void insert(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));merge(rt,rt,rt2);
return;
}
-
刪除
\(k\)
,把
\(k\)
分裂出來,然后把
\(k\)
用它的左右子樹合并替代,再合并。
void del(int k){
int rt1,rt2,cut;
split(rt,k-1,rt1,rt2);split(rt2,k,cut,rt2);
merge(cut,ls(cut),rs(cut));
merge(rt,rt1,cut);merge(rt,rt,rt2);
return;
}
-
查排名,分裂完
\(\leq k-1\)
的樹大小
\(+1\)
int rk(int i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k-1,rt1,rt2);
res=siz(rt1)+1;
merge(i,rt1,rt2);
return res;
}
int pre(int &i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k-1,rt1,rt2),res=rt1;
while(rs(res)) res=rs(res);
merge(i,rt1,rt2);
return val(res);
}
int nxt(int &i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k,rt1,rt2),res=rt2;
while(ls(res)) res=ls(res);
merge(i,rt1,rt2);
return val(res);
}
(板子封裝在下面題單
普通平衡樹
里)
叁.雙旋
\(\tt{Splay}\)
\(\tt{Splay}\)
不同于以上兩種
\(\tt{Treap}\)
,它不再依靠隨機(jī)的優(yōu)先級保證深度,而是通過不斷旋轉(zhuǎn)來達(dá)到目的。
類似于單旋,只不過單旋是將某節(jié)點(diǎn)的兒子旋上來,而
\(\tt{Splay}\)
是將某節(jié)點(diǎn)自身旋上去,單次旋轉(zhuǎn)和
\(\tt{Treap}\)
一樣,但是要多記錄一個(gè)父親
具體地,旋轉(zhuǎn)
\(x\)
時(shí),令
\(y\)
為
\(x\)
的父親,
\(z\)
為祖父,設(shè)
\(x\)
為
\(y\)
在
\(d\)
方向上的兒子,則單次旋轉(zhuǎn)可分為這幾步:
-
\(x\)
替換
\(y\)
成為
\(z\)
的兒子
-
\(x\)
在
\(d\)
^
\(1\)
方向的兒子下放給
\(y\)
當(dāng)
\(d\)
方向的兒子
-
\(y\)
充當(dāng)
\(x\)
在
\(d\)
^
\(1\)
方向的兒子
三次修改,三次認(rèn)爹,
rotate
就寫完了
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[(rs(z)==y)]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
然后便是
\(\tt{Splay}\)
的核心操作,
splay
如說
具體地,
splay
操作是將節(jié)點(diǎn)
\(x\)
旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)
\(s\)
的兒子,若
\(s=0\)
則為旋轉(zhuǎn)到根。那么如果我們一直一直單旋上去的話我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問題——雖然
\(x\)
上去了,但是它的最大深度依然沒變,也就是說,轉(zhuǎn)了個(gè)寂寞。。
那么怎么辦,進(jìn)行雙旋,討論幾種情況——(
\(x,y,z\)
意義同上)
就這樣旋旋旋,就能保證深度OK,每次插入節(jié)點(diǎn)后都要進(jìn)行一次
Splay
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
至于這么旋為什么可以讓復(fù)雜度OK,使用什么
"勢能分析法"
,我是fw我不會(huì)。
\(\tt{Splay}\)
與
\(\tt{FHQ}\)
一樣,也是兩種維護(hù)方式,一種維護(hù)權(quán)值,一種維護(hù)下標(biāo)(即序列的中序遍歷)。
然后就是
\(\tt{Splay}\)
的一些基本操作:
-
插入,有兩種方式,即按權(quán)值和子樹大小,與
\(\tt{FHQ}\)
類似,注意要記錄一下父親節(jié)點(diǎn)
void insert(int k){
int p=rt,f=0;
while(p&&val(p)!=k){
f=p;
p=t[p].son[val(p)
void insert(int &i,int f,int x,int k){
if(!i){
i=++tot;
siz(i)=1;fa(i)=f;val(i)=k;
return;
}
if(x<=siz(ls(i))+1) insert(ls(i),i,x,k);
else insert(rs(i),i,x-siz(ls(i))-1,k);
up(i);
}
-
對于
splay
,我們要先找到某權(quán)值對應(yīng)的節(jié)點(diǎn),直接找然后
splay
void find(int k){
if(!rt) return;
int p=rt;
while(t[p].son[val(p)
void find(int x){
if(!rt) return;
int p=rt;
while(siz(ls(p))+1!=x){
if(x<=siz(ls(p))+1){
p=ls(p);
}
else{
x-=(siz(ls(p))+1);
p=rs(p);
}
}
splay(p,0);
}
-
查第
\(k\)
小,與
\(\tt{Treap}\)
同理,不再贅述
-
查排名,轉(zhuǎn)到根節(jié)點(diǎn)后左子樹的大小
\(+1\)
即可
-
查前驅(qū)后繼,以前驅(qū)為例,轉(zhuǎn)到根之后左子樹里最大值即前驅(qū),后繼同理
-
刪除比較有意思,我們先找到前驅(qū)后繼,然后將前驅(qū)
splay
到根,將后繼
splay
到前驅(qū)的右兒子,那么要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)就一定為
\(ls(rs(rt))\)
(如下圖)。這也就意味著必須有前驅(qū)后繼,否則刪不了,那么直接插入兩個(gè)極值哨兵節(jié)點(diǎn)即可。
pre
/ \
... nxt
/ \
cut ...
void del(int k){
int prek=pre(k);
int nxtk=nxt(k);
splay(prek,0);splay(nxtk,prek);
int cut=ls(nxtk);
if(cnt(cut)>1)
--cnt(cut),splay(cut,0);
else ls(nxtk)=0;
}
另外,維護(hù)序列的
\(\tt{Splay}\)
進(jìn)行區(qū)間操作時(shí),也是將區(qū)間轉(zhuǎn)化為子樹,和刪除操作類似,比如
文藝平衡樹
就是這樣,不再贅述。
最后注意一定要插哨兵
(板子封裝在下面題單
普通平衡樹
里)
肆.
\(hs\)
題單
\(T_D\)
普通平衡樹
由于是純板子,所以先掛
\(T_D\)
。
普通Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
#define N 100010
int m;
namespace TREAP{
mt19937 rnd(0x7f);
struct Treap{
int son[2],cnt,siz,val,rd;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
t[i].siz=t[ls(i)].siz+t[rs(i)].siz+t[i].cnt;
}
void rotate(int &i,int d){
int s=t[i].son[d];
t[i].son[d]=t[s].son[d^1];
t[s].son[d^1]=i;
up(i),i=s,up(i);
return;
}
void insert(int &i,int k){
if(!i){
i=++tot;
t[i].cnt=t[i].siz=1;
t[i].val=k,t[i].rd=rnd();
return;
}
t[i].siz++;
if(t[i].val==k){
++t[i].cnt;return;
}
int d=(t[i].valt[t[i].son[d]].rd) rotate(i,d);
return;
}
void del(int &i,int k){
if(!i) return;
if(t[i].val==k){
if(t[i].cnt>1){
--t[i].cnt,--t[i].siz;
return;
}
int d=(t[ls(i)].rd>t[rs(i)].rd);
if(!ls(i)||!rs(i)) i=ls(i)+rs(i);
else rotate(i,d),del(i,k);
return;
}
t[i].siz--;
int d=t[i].valk) return rk(ls(i),k);
if(t[i].valt[ls(i)].siz+t[i].cnt)
k-=(t[ls(i)].siz+t[i].cnt),i=rs(i);
else return t[i].val;
}
}
int pre(int i,int k){
if(!i) return -1e8;
if(t[i].val>=k) return pre(ls(i),k);
return max(pre(rs(i),k),t[i].val);
}
int nex(int i,int k){
if(!i) return 1e8;
if(t[i].val<=k) return nex(rs(i),k);
return min(nex(ls(i),k),t[i].val);
}
} using namespace TREAP;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
m=read;
int op,x;
while(m-->0){
op=read,x=read;
switch(op){
case 1:
insert(rt,x);break;
case 2:
del(rt,x);break;
case 3:
write(rk(rt,x));pt;break;
case 4:
write(kth(rt,x));pt;break;
case 5:
write(pre(rt,x));pt;break;
case 6:
write(nex(rt,x));pt;break;
}
}
return 0;
}
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N=1e5+10;
namespace FHQ_TREAP{
struct Treap{
int son[2],rd,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=cnt(i)+siz(ls(i))+siz(rs(i));
}
int New(int k){
val(++tot)=k;
cnt(tot)=siz(tot)=1;
rd(tot)=rand();
return tot;
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)>k) y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
if(val(i)<=k) x=i,split(rs(i),k,rs(i),y);
up(i);return;
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);return;
}
void insert(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));merge(rt,rt,rt2);
return;
}
void del(int k){
int rt1,rt2,cut;
split(rt,k-1,rt1,rt2);split(rt2,k,cut,rt2);
merge(cut,ls(cut),rs(cut));
merge(rt,rt1,cut);merge(rt,rt,rt2);
return;
}
int rk(int i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k-1,rt1,rt2);
res=siz(rt1)+1;
merge(i,rt1,rt2);
return res;
}
int kth(int i,int k){
while(1){
if(k<=siz(ls(i))) i=ls(i);
else if(k>siz(ls(i))+cnt(i))
k-=(siz(ls(i))+cnt(i)),i=rs(i);
else return val(i);
}
}
int pre(int &i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k-1,rt1,rt2),res=rt1;
while(rs(res)) res=rs(res);
merge(i,rt1,rt2);
return val(res);
}
int nxt(int &i,int k){
int rt1,rt2,res;
split(i,k,rt1,rt2),res=rt2;
while(ls(res)) res=ls(res);
merge(i,rt1,rt2);
return val(res);
}
} using namespace FHQ_TREAP;
int m;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
srand(time(0));
m=read;
int op,x;
while(m-->0){
op=read,x=read;
switch(op){
case 1:
insert(x);
break;
case 2:
del(x);
break;
case 3:
write(rk(rt,x));pt;
break;
case 4:
write(kth(rt,x));pt;
break;
case 5:
write(pre(rt,x));pt;
break;
case 6:
write(nxt(rt,x));pt;
break;
default:break;
}
}
return 0;
}
Splay
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n;
namespace SPLAY{
struct Splay_Tree{
int son[2],fa,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
#define fa(i) t[i].fa
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[(rs(z)==y)]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
void find(int k){
if(!rt) return;
int p=rt;
while(t[p].son[val(p)k) return p;
p=rs(p);while(ls(p)) p=ls(p);
return p;
}
void del(int k){
int prek=pre(k);
int nxtk=nxt(k);
splay(prek,0);splay(nxtk,prek);
int cut=ls(nxtk);
if(cnt(cut)>1)
--cnt(cut),splay(cut,0);
else ls(nxtk)=0;
}
int kth(int k){
int i=rt;
if(siz(i)siz(ls(i))+cnt(i))
k-=(siz(ls(i))+cnt(i)),i=rs(i);
else return val(i);
}
}
} using namespace SPLAY;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read;
insert(-1e8);insert(1e8);
int op,x;
for(int i=1;i<=n;i++){
op=read,x=read;
switch(op){
case 1:
insert(x);break;
case 2:
del(x);break;
case 3:
find(x);
write(siz(ls(rt))),pt;break;
case 4:
write(kth(x+1)),pt;break;
case 5:
write(val(pre(x))),pt;break;
case 6:
write(val(nxt(x))),pt;break;
default:
break;
}
}
return 0;
}
\(T_A\)
營業(yè)額統(tǒng)計(jì)
板子,求前驅(qū)后繼。
普通Treap
#include
using namespace std;
#define inf 1e10
#define int long long
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N=(1<<15)+10;
int n;
int a;
int ans;
namespace TREAP{
mt19937 Rand(0x7f);
int tot,rt;
struct Treap{
int son[2],val,rd;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define val(i) t[i].val
#define rd(i) t[i].rd
}t[N];
void rotate(int &i,int d){
int s=t[i].son[d];
t[i].son[d]=t[s].son[d^1];
t[s].son[d^1]=i;
i=s;
return;
}
void insert(int &i,int k){
if(!i){
i=++tot;
val(i)=k;rd(i)=Rand();
return;
}
if(val(i)==k){
return;
}
int d=(val(i)rd(t[i].son[d])) rotate(i,d);
}
int pre(int i,int k){
if(!i) return -inf;
if(val(i)>k) return pre(ls(i),k);
return max(val(i),pre(rs(i),k));
}
int nxt(int i,int k){
if(!i) return inf;
if(val(i)
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define int long long
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = (1<<15)+10;
namespace FHQ_TREAP{
mt19937 Rand(0x7f);
struct Treap{
int son[2],rd,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=cnt(i)+siz(ls(i))+siz(rs(i));
}
int New(int k){
val(++tot)=k;
cnt(tot)=siz(tot)=1;
rd(tot)=Rand();
return tot;
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)>k) y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
if(val(i)<=k) x=i,split(rs(i),k,rs(i),y);
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
}
int pre(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k,rt1,rt2);
if(!siz(rt1)) return -1e8;
int res=rt1;
while(rs(res)) res=rs(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
int nxt(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
if(!siz(rt2)) return 1e8;
int res=rt2;
while(ls(res)) res=ls(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
} using namespace FHQ_TREAP;
int n,a;
int ans;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read;
a=read;
insert(a);
ans=a;
for(int i=2;i<=n;i++){
a=read;
int prea=pre(a);
int nxta=nxt(a);
ans+=min(a-prea,nxta-a);
insert(a);
}
write(ans);
return 0;
}
Splay
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n;
namespace SPLAY{
struct Splay_Tree{
int son[2],fa,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
#define fa(i) t[i].fa
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[(rs(z)==y)]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
void find(int k){
if(!rt) return;
int p=rt;
while(t[p].son[val(p)=k) return p;
p=rs(p);while(ls(p)) p=ls(p);
return p;
}
} using namespace SPLAY;
int a,ans;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read;
insert(-1e8);insert(1e8);
a=read;
ans=a;
insert(a);
for(int i=2;i<=n;i++){
a=read;
int prea=val(pre(a)),nxta=val(nxt(a));
ans+=min(a-prea,nxta-a);
insert(a);
}
write(ans);
return 0;
}
\(T_B\)
寵物收養(yǎng)所
發(fā)現(xiàn)某時(shí)刻的平衡樹里只會(huì)全是人或者全是狗,查前驅(qū)后繼即可,查完即刪。
普通Treap
#include
using namespace std;
#define int long long
#define inf 1e10
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N=8*1e4+10;
const int p=1e6;
int n;
namespace TREAP{
mt19937 Rand(0x7f);
struct Treap{
int son[2],cnt,siz,val,rd;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
#define rd(i) t[i].rd
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
void rotate(int &i,int d){
int s=t[i].son[d];
t[i].son[d]=t[s].son[d^1];
t[s].son[d^1]=i;
up(i),i=s,up(i);
return;
}
void insert(int &i,int k){
if(!i){
i=++tot;
cnt(i)=siz(i)=1;
val(i)=k;rd(i)=Rand();
return;
}
siz(i)++;
if(val(i)==k){
cnt(i)++;return;
}
int d=(val(i)rd(t[i].son[d])) rotate(i,d);
return;
}
void del(int &i,int k){
if(!i) return;
if(val(i)==k){
if(cnt(i)>1){
--cnt(i),--siz(i);
return;
}
int d=(rd(ls(i))>rd(rs(i)));
if(!ls(i)||!rs(i)) i=ls(i)+rs(i);
else rotate(i,d),del(i,k);
return;
}
int d=(val(i)k) return pre(ls(i),k);
return max(val(i),pre(rs(i),k));
}
int nxt(int i,int k){
if(!i) return inf;
if(val(i)
Splay
#include
using namespace std;
#define int long long
#define inf 1e10
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 8*1e4+10;
const int p = 1e6;
int n;
namespace SPLAY{
struct Splay_Tree{
int son[2],fa,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
#define fa(i) t[i].fa
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[(rs(z)==y)]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
void insert(int k){
int p=rt,f=0;
while(p && val(p)!=k){
f=p;
p=t[p].son[val(p)k) return p;
p=rs(p);while(ls(p)) p=ls(p);
return p;
}
void del(int k){
int prek=pre(k,0),nxtk=nxt(k,0);
splay(prek,0);splay(nxtk,prek);
int cut=ls(nxtk);
if(cnt(cut)>1) --cnt(cut),splay(cut,0);
else ls(nxtk)=0;
}
}
using namespace SPLAY;
bool now;
int num[2];
int a,b;
int ans;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
insert(-inf);insert(inf);
n=read;
now=read;b=read;num[now]=1;
insert(b);
for(int i=2;i<=n;i++){
a=read,b=read;
if(!num[a^1]){
++num[a],now=a;
insert(b);
continue;
}
if(a==now){
++num[now];
insert(b);
}
else{
int preb=val(pre(b,1)),nxtb=val(nxt(b,1));
int hwr=(b-preb<=nxtb-b?preb:nxtb);
ans=(ans+abs(hwr-b))%p;
del(hwr);
--num[now];
}
}
write(ans);
return 0;
}
注意
\(Splay\)
求前驅(qū)后繼時(shí)
如果要取等注意特判
,刪除時(shí)不可取等(取等就寄了)
\(T_C\)
郁悶的出納員
維護(hù)整體懶標(biāo)記,每次刪除低于
\(minn-add\)
線的。
-
用普通
\(\tt{Treap}\)
直接暴力刪,不好打。
-
用
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
分裂出低于
\(minn-add\)
的部分,直接不要即可。
服了,
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
跑不過普通
\(\tt{Treap}\)
的暴力。。。
普通Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e6;
int n,minn;
int add;
int ans,sum;
int num;
namespace TREAP{
mt19937 rnd(0x7f);
struct Treap{
int son[2],cnt,siz,val,rd;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define val(i) t[i].val
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
t[i].siz=t[ls(i)].siz+t[rs(i)].siz+t[i].cnt;
}
void rotate(int &i,int d){
int s=t[i].son[d];
t[i].son[d]=t[s].son[d^1];
t[s].son[d^1]=i;
up(i),i=s,up(i);
return;
}
void insert(int &i,int k){
if(!i){
i=++tot;
t[i].cnt=t[i].siz=1;
t[i].val=k,t[i].rd=rnd();
return;
}
t[i].siz++;
if(t[i].val==k){
++t[i].cnt;return;
}
int d=(t[i].valt[t[i].son[d]].rd) rotate(i,d);
return;
}
void del(int &i,int k){
if(!i) return;
if(t[i].val==k){
if(t[i].cnt>1){
--t[i].cnt,--t[i].siz;
return;
}
int d=(t[ls(i)].rd>t[rs(i)].rd);
if(!ls(i)||!rs(i)) i=ls(i)+rs(i);
else rotate(i,d),del(i,k);
return;
}
t[i].siz--;
int d=(t[i].valk) return rk(ls(i),k);
if(t[i].valt[ls(i)].siz+t[i].cnt)
k-=(t[ls(i)].siz+t[i].cnt),i=rs(i);
else return t[i].val;
}
}
void dfs(int x){
if(ls(x)) dfs(ls(x));
if(rs(x)) dfs(rs(x));
if(minn-add>val(x)){
int c=cnt(x);
for(int i=1;i<=c;i++)
del(rt,val(x));
}
}
} using namespace TREAP;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read,minn=read;
char op;
int k;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>op;k=read;
switch (op){
case 'I':
if(k>=minn) insert(rt,k-add),++num;
break;
case 'A':
add+=k;
break;
case 'S':
add-=k;
dfs(rt);
break;
case 'F':
if(siz(rt)
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n,minn,add;
namespace FHQ_TREAP{
mt19937 Rand(0x7f);
struct Treap{
int son[2],rd,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
int New(int k){
val(++tot)=k;
siz(tot)=cnt(tot)=1;
rd(tot)=Rand();
return tot;
}
void spilt(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)>k) y=i,spilt(ls(i),k,x,ls(i));
if(val(i)<=k) x=i,spilt(rs(i),k,rs(i),y);
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int k){
int rt1,rt2;
spilt(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
return;
}
void del(int k){
int rt1,rt2;
spilt(rt,k-1,rt1,rt2);
rt=rt2;
}
int kth(int i,int k){
while(1){
if(k<=siz(ls(i))) i=ls(i);
else if(k>siz(ls(i))+cnt(i))
k-=(siz(ls(i))+cnt(i)),i=rs(i);
else return val(i);
}
}
} using namespace FHQ_TREAP;
int sum,ans;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read,minn=read;
char op;
int k;
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>op;k=read;
switch(op){
case 'I':
if(k>=minn)
insert(k-add),++sum;
break;
case 'A':
add+=k;
break;
case 'S':
add-=k;
del(minn-add);
break;
case 'F':
if(siz(rt)
\(T_E\)
文藝平衡樹
平衡樹不僅具有二叉搜索樹的功能,同樣可以支持區(qū)間操作,即,將序列的下標(biāo)塞進(jìn)平衡樹,它的中序遍歷就是原序列,然后我們想干嘛就干嘛~
對于區(qū)間翻轉(zhuǎn),考慮維護(hù)懶標(biāo)記,下放時(shí)交換左右兒子,分別異或。最后中序遍歷輸出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值。
對于打懶標(biāo)記,分裂出
\([l,r]\)
部分,一定要先分出前
\(r\)
個(gè),再分前
\(l-1\)
個(gè),反過來如果先分前
\(l-1\)
個(gè),后面就應(yīng)該分出
\(r-l+1\)
個(gè),手畫一下就知道為什么了。
這里使用
\(\tt{FHQ\_ Treap}\)
時(shí),我們按子樹大小進(jìn)行分裂,因?yàn)槲覀兪前凑障聵?biāo)建的樹,不能按權(quán)值分裂。
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define swap(x,y) (x^=y,y^=x,x^=y)
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n,m;
namespace FHQ_TREAP{
struct Treap{
int son[2],val,cnt,siz,rd,lazy;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
#define lazy(i) t[i].lazy
}t[N];
int tot,rt;
int New(int k){
val(++tot)=k;
cnt(tot)=siz(tot)=1;
rd(tot)=rand();
return tot;
}
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
void down(int i){
if(!lazy(i)) return;
swap(ls(i),rs(i));
lazy(ls(i))^=1;
lazy(rs(i))^=1;
lazy(i)=0;
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
down(i);
if(siz(ls(i))+cnt(i)<=k) x=i,split(rs(i),k-(siz(ls(i))+cnt(i)),rs(i),y);
else y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) down(x),merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else down(y),merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
}
void out(int i){
down(i);
if(ls(i)) out(ls(i));
write(val(i));putchar(' ');
if(rs(i)) out(rs(i));
}
} using namespace FHQ_TREAP;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
srand(time(0));
n=read,m=read;
for(int i=1;i<=n;i++) insert(i);
int l,r,rt1,rt2,rt3;
for(int i=1;i<=m;i++){
l=read,r=read;
rt1=rt2=rt3=0;
split(rt,r,rt1,rt3);
split(rt1,l-1,rt1,rt2);
lazy(rt2)^=1;
merge(rt1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,rt3);
// split(rt,l-1,rt1,rt2);
// split(rt2,r-l+1,rt2,rt3);
// lazy(rt2)^=1;
// merge(rt2,rt2,rt3);
// merge(rt,rt1,rt2);
}
out(rt);
return 0;
}
對于
\(\tt{Splay}\)
,其實(shí)是差不多的,我們都是將區(qū)間轉(zhuǎn)到一棵子樹上進(jìn)行打標(biāo)記,類似于刪除操作,我們將
\(l-1\)
轉(zhuǎn)到根,將
\(r+1\)
轉(zhuǎn)到根的兒子,那么
\(ls(rs(rt))\)
的子樹就是區(qū)間
\([l,r]\)
,然后和
\(\tt{FHQ}\)
一樣。
我的代碼比較排斥
\(0\)
,所以我干脆將整體
\(+1\)
,最后答案
\(-1\)
輸出。
Splay
#include
using namespace std;
#define swap(x,y) (x^=y,y^=x,x^=y)
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n,m;
namespace SPLAY{
struct Splay_Tree{
int son[2],fa,lazy,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
#define fa(i) t[i].fa
#define lazy(i) t[i].lazy
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+1;
}
void down(int i){
if(!lazy(i)) return;
lazy(i)=0;
swap(ls(i),rs(i));
lazy(ls(i))^=1,lazy(rs(i))^=1;
}
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[rs(z)==y]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
down(x);
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
int find(int k){
if(!rt) return 0;
int p=rt;
while(siz(ls(p))+1!=k){
if(k<=siz(ls(p)))
p=ls(p);
else{
k-=(siz(ls(p))+1);
p=rs(p);
}
down(p);
}
return p;
}
void insert(int &i,int f,int x,int k){
if(!i){
i=++tot;
siz(i)=1;fa(i)=f;val(i)=k;
return;
}
if(x<=siz(ls(i))+1) insert(ls(i),i,x,k);
else insert(rs(i),i,x-siz(ls(i))-1,k);
up(i);
}
void out(int i){
down(i);
if(ls(i)) out(ls(i));
if(val(i)>1&&val(i)<=n+1)
write(val(i)-1),putchar(' ');
if(rs(i)) out(rs(i));
}
} using namespace SPLAY;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read,m=read;
insert(rt,0,1,1);
for(int i=1;i<=n;i++){
insert(rt,0,i+1,i+1);
splay(tot,0);
}
insert(rt,0,n+2,n+2);
int l,r;
for(int i=1;i<=m;i++){
l=read+1,r=read+1;
splay(find(l-1),0);
splay(find(r+1),rt);
int p=ls(rs(rt));
lazy(p)^=1;
}
out(rt);
return 0;
}
\(T_F\)
二逼平衡樹
線段樹套平衡樹板子。
-
首先建立普通線段樹,對于每個(gè)區(qū)間建一棵平衡樹。
-
對于
\(x\)
區(qū)間內(nèi)排名,轉(zhuǎn)化成查找區(qū)間內(nèi)比它小的樹的個(gè)數(shù)加
\(1\)
,分裂求。
-
對于第
\(k\)
小數(shù),考慮二分,通過操作
\(1\)
檢查
-
單點(diǎn)修改直接從根節(jié)點(diǎn)跑到葉子,路過的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要?jiǎng)h掉原數(shù),插入新數(shù)。注意要修改原序列。
-
前驅(qū)后繼直接分別查區(qū)間內(nèi)每個(gè)小區(qū)間,取極值即可。
由于難寫難調(diào),只打了 FHQ_Treap
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 5*1e4+10;
const int inf = 2147483647;
int n,a[N],m;
int MIN=inf,MAX=-inf;
namespace FHQ_TREAP{
struct Treap{
int son[2],rd,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N<<6];
int tot;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
int New(int k){
val(++tot)=k;
siz(tot)=cnt(tot)=1;
rd(tot)=rand();
return tot;
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)<=k) x=i,split(rs(i),k,rs(i),y);
else y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int &rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
}
void del(int &rt,int k){
int rt1,rt2,cut;
split(rt,k,rt1,rt2);
split(rt1,k-1,rt1,cut);
merge(cut,ls(cut),rs(cut));
merge(rt1,rt1,cut);
merge(rt,rt1,rt2);
}
int sumless(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
int res=siz(rt1);
merge(rt,rt1,rt2);
return res;
}
int pre(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
if(!siz(rt1)) return -inf;
int res=rt1;
while(rs(res)) res=rs(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
int nxt(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k,rt1,rt2);
if(!siz(rt2)) return inf;
int res=rt2;
while(ls(res)) res=ls(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
#undef ls
#undef rs
};
using namespace FHQ_TREAP;
namespace Segment_Tree{
struct SegTree{
int l,r,rt;
#define l(i) tr[i].l
#define r(i) tr[i].r
#define rt(i) tr[i].rt
#define ls(i) (i<<1)
#define rs(i) (i<<1|1)
}tr[N<<2];
void build(int i,int l,int r){
l(i)=l,r(i)=r;
for(int k=l;k<=r;k++){
insert(rt(i),a[k]);
}
if(l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
build(ls(i),l,mid);
build(rs(i),mid+1,r);
}
int lessk(int i,int ql,int qr,int k){
int l=l(i),r=r(i);
if(ql<=l&&r<=qr){
return sumless(rt(i),k);
}
int mid=(l+r)>>1,res=0;
if(ql<=mid) res+=lessk(ls(i),ql,qr,k);
if(mid>1;
if(q_rk(ql,qr,mid)<=k)
res=mid,st=mid+1;
else ed=mid-1;
}
return res;
}
void modify(int i,int x,int k){
del(rt(i),a[x]);
insert(rt(i),k);
int l=l(i),r=r(i);
if(l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
if(x<=mid) modify(ls(i),x,k);
else modify(rs(i),x,k);
}
int q_pre(int i,int ql,int qr,int k){
int l=l(i),r=r(i);
if(ql<=l&&r<=qr){
return pre(rt(i),k);
}
int mid=(l+r)>>1,res=-inf;
if(ql<=mid) res=max(res,q_pre(ls(i),ql,qr,k));
if(mid>1,res=inf;
if(ql<=mid) res=min(res,q_nxt(ls(i),ql,qr,k));
if(mid0){
op=read;
switch(op){
case 1:
l=read,r=read,x=read;
write(q_rk(l,r,x)),pt;break;
case 2:
l=read,r=read,x=read;
write(q_kth(l,r,x)),pt;break;
case 3:
l=read,x=read;//不要忘記修改原序列
modify(1,l,x);a[l]=x;break;
case 4:
l=read,r=read,x=read;
write(q_pre(1,l,r,x)),pt;break;
case 5:
l=read,r=read,x=read;
write(q_nxt(1,l,r,x)),pt;break;
default:break;
}
}
return 0;
}
服了,洛谷數(shù)據(jù)太強(qiáng)大,我的常數(shù)也太強(qiáng)大,不得不寫離散化。。
FHQ_Treap+離散化
#include
#define getchar() getchar_unlocked()
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 5*1e4+10;
const int inf = 2147483647;
int n,a[N],m;
int MIN=inf,MAX=-inf;
int lsh[N<<1],num,tt;
int op[N];
int l[N],r[N],x[N];
int ans[N],total;
namespace FHQ_TREAP{
struct Treap{
int son[2],rd,cnt,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define rd(i) t[i].rd
#define cnt(i) t[i].cnt
#define siz(i) t[i].siz
#define val(i) t[i].val
}t[N<<6];
int tot;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+cnt(i);
}
int New(int k){
val(++tot)=k;
siz(tot)=cnt(tot)=1;
rd(tot)=rand();
return tot;
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(val(i)<=k) x=i,split(rs(i),k,rs(i),y);
else y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int &rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
}
void del(int &rt,int k){
int rt1,rt2,cut;
split(rt,k,rt1,rt2);
split(rt1,k-1,rt1,cut);
merge(cut,ls(cut),rs(cut));
merge(rt1,rt1,cut);
merge(rt,rt1,rt2);
}
int sumless(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
int res=siz(rt1);
merge(rt,rt1,rt2);
return res;
}
int pre(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k-1,rt1,rt2);
if(!siz(rt1)) return -inf;
int res=rt1;
while(rs(res)) res=rs(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
int nxt(int rt,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,k,rt1,rt2);
if(!siz(rt2)) return inf;
int res=rt2;
while(ls(res)) res=ls(res);
merge(rt,rt1,rt2);
return val(res);
}
#undef ls
#undef rs
};
using namespace FHQ_TREAP;
namespace Segment_Tree{
struct SegTree{
int l,r,rt;
#define l(i) tr[i].l
#define r(i) tr[i].r
#define rt(i) tr[i].rt
#define ls(i) (i<<1)
#define rs(i) (i<<1|1)
}tr[N<<2];
void build(int i,int l,int r){
l(i)=l,r(i)=r;
for(int k=l;k<=r;k++){
insert(rt(i),a[k]);
}
if(l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
build(ls(i),l,mid);
build(rs(i),mid+1,r);
}
int lessk(int i,int ql,int qr,int k){
int l=l(i),r=r(i);
if(ql<=l&&r<=qr){
return sumless(rt(i),k);
}
int mid=(l+r)>>1,res=0;
if(ql<=mid) res+=lessk(ls(i),ql,qr,k);
if(mid>1;
if(q_rk(ql,qr,mid)<=k)
res=mid,st=mid+1;
else ed=mid-1;
}
return res;
}
void modify(int i,int x,int k){
del(rt(i),a[x]);
insert(rt(i),k);
int l=l(i),r=r(i);
if(l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
if(x<=mid) modify(ls(i),x,k);
else modify(rs(i),x,k);
}
int q_pre(int i,int ql,int qr,int k){
int l=l(i),r=r(i);
if(ql<=l&&r<=qr){
return pre(rt(i),k);
}
int mid=(l+r)>>1,res=-inf;
if(ql<=mid) res=max(res,q_pre(ls(i),ql,qr,k));
if(mid>1,res=inf;
if(ql<=mid) res=min(res,q_nxt(ls(i),ql,qr,k));
if(mid
\(T_G\)
JSOI2008火星人prefix
平衡樹維護(hù)序列,
\(\tt{FHQ}\)
按子樹大小分裂,維護(hù)
\(hash\)
值,父節(jié)點(diǎn)存子樹的
\(hash\)
值,最后二分求
\(LCP\)
。注意插入字符后要
++n
。
還是
\(\tt{FHQ}\)
好打,
\(\tt{Splay}\)
以后再說。
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define ull unsigned long long
#define read read()
#define pt puts("")
#define gc getchar
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
#define N 100010
const ull base = 233;
int n,m;
char s[N];
ull pb[N];
void init(){pb[0]=1ull;for(int i=1;ird(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
void insert(int x,int k){
int rt1,rt2;
split(rt,x,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(k));
merge(rt,rt,rt2);
}
void replace(int x,int k){
int rt1,rt2,rt3;
split(rt,x,rt1,rt2);
split(rt1,x-1,rt1,rt3);
merge(rt1,rt1,New(k));
merge(rt,rt1,rt2);
}
ull q_hash(int l,int r){
int rt1,rt2,rt3;
split(rt,r,rt2,rt3);
split(rt2,l-1,rt1,rt2);
ull res=hash(rt2);
merge(rt2,rt1,rt2);
merge(rt,rt2,rt3);
return res;
}
} using namespace FHQ_Treap;
int solve(int l,int r){
int st=0,ed=n-r+1;
int res=0;
while(st<=ed){
int mid=(st+ed)>>1;
if(q_hash(l,l+mid-1)==q_hash(r,r+mid-1)){
st=mid+1;res=mid;
}
else ed=mid-1;
}
return res;
}
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
scanf("%s",s+1);
n=strlen(s+1);m=read;
init();
for(int i=1;i<=n;i++){
insert(i-1,s[i]-'a'+1);
}
char op,x;
int l,r;
while(m-->0){
op=gc();while(op!='Q'&&op!='R'&&op!='I')op=gc();
switch(op){
case 'Q':
l=read,r=read;
write(solve(l,r)),pt;
break;
case 'R':
l=read;x=gc();while(x<'a'||x>'z') x=gc();
replace(l,x-'a'+1);
break;
case 'I':
l=read;x=gc();while(x<'a'||x>'z') x=gc();
insert(l,x-'a'+1);++n;
break;
default:break;
}
}
return 0;
}
\(T_H\)
最長上升子序列
逆天性質(zhì)題~~
本來對于
\(dp_i\)
表示以
\(i\)
位置結(jié)尾的最長上升子序列長度,有:
但是對于此題,他是按照
\(1\)
~
\(n\)
的順序插入,也就是,當(dāng)前插入的數(shù),一定比原序列里所有數(shù)都大,那么
考慮平衡樹維護(hù)序列,節(jié)點(diǎn)存子樹里的
\(dp\)
最大值,直接轉(zhuǎn)移即可。
-
對于
\(\tt{FHQ}\)
,分裂出前
\(i\)
個(gè),
\(rt1\)
的
\(dp\)
值
\(\tt{+1}\)
即為所求
-
對于
\(\tt{Splay}\)
,轉(zhuǎn)到根節(jié)點(diǎn),左兒子的
\(dp\)
值
\(\tt{+1}\)
即為所求
FHQ_Treap
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n;
namespace FHQ_Treap{
struct Treap{
int son[2],rd,siz,len,ans;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define rd(i) t[i].rd
#define siz(i) t[i].siz
#define len(i) t[i].len
#define ans(i) t[i].ans
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+1;
ans(i)=max(ans(ls(i)),ans(rs(i)));
ans(i)=max(ans(i),len(i));
}
void split(int i,int k,int &x,int &y){
if(!i){x=y=0;return;}
if(k<=siz(ls(i))) y=i,split(ls(i),k,x,ls(i));
else x=i,split(rs(i),k-(siz(ls(i))+1),rs(i),y);
up(i);
}
void merge(int &i,int x,int y){
if(!x||!y){i=x|y;return;}
if(rd(x)>rd(y)) merge(rs(x),rs(x),y),i=x;
else merge(ls(y),x,ls(y)),i=y;
up(i);
}
int New(int k){
++tot;
siz(tot)=1;
ans(tot)=len(tot)=k;
rd(tot)=rand();
return tot;
}
void insert(int x){
int rt1,rt2;
split(rt,x,rt1,rt2);
merge(rt,rt1,New(ans(rt1)+1));
merge(rt,rt,rt2);
}
} using namespace FHQ_Treap;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read;
for(int x,i=1;i<=n;i++){
x=read;
insert(x);
write(ans(rt));pt;
}
return 0;
}
Splay
#include
using namespace std;
#define read read()
#define pt puts("")
inline int read{
int x=0,f=1;char c=getchar();
while(c<'0'||c>'9') {if(c=='-') f=-1;c=getchar();}
while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
return f*x;
}
void write(int x){
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(x>9) write(x/10);
putchar(x%10+'0');
return;
}
const int N = 1e5+10;
int n;
namespace SPLAY{
struct Splay_Tree{
int son[2],fa,ans,siz,val;
#define ls(i) t[i].son[0]
#define rs(i) t[i].son[1]
#define ds(i) t[i].son[d]
#define bs(i) t[i].son[d^1]
#define fa(i) t[i].fa
#define siz(i) t[i].siz
#define ans(i) t[i].ans
#define val(i) t[i].val
}t[N];
int tot,rt;
void up(int i){
siz(i)=siz(ls(i))+siz(rs(i))+1;
ans(i)=max(ans(ls(i)),ans(rs(i)));
ans(i)=max(ans(i),val(i));
}
void rotate(int x){
int y=fa(x),z=fa(y);
int d=(rs(y)==x);
t[z].son[(rs(z)==y)]=x;fa(x)=z;
ds(y)=bs(x);fa(bs(x))=y;
bs(x)=y;fa(y)=x;
up(y),up(x);
}
void splay(int x,int s){
while(fa(x)!=s){
int y=fa(x),z=fa(y);
if(z!=s)
(ls(y)==x)^(ls(z)==y)?rotate(x):rotate(y);
rotate(x);
}
if(!s) rt=x;
}
void find(int x){
if(!rt) return;
int p=rt;
while(siz(ls(p))+1!=x){
if(x<=siz(ls(p))+1){
p=ls(p);
}
else{
x-=(siz(ls(p))+1);
p=rs(p);
}
}
splay(p,0);
}
void insert(int &i,int f,int x,int k){
if(!i){
i=++tot;
fa(i)=f;
siz(i)=1;
ans(i)=val(i)=k;
return;
}
if(x<=siz(ls(i))+1) insert(ls(i),i,x,k);
else insert(rs(i),i,x-siz(ls(i))-1,k);
up(i);
}
} using namespace SPLAY;
signed main()
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("lty.in","r",stdin);
freopen("lty.out","w",stdout);
#endif
n=read;
for(int x,k,i=1;i<=n;i++){
x=read;
if(!x) k=1;
else if(x==i-1) k=ans(rt)+1;
else{
find(x+1);
k=ans(ls(rt))+1;
}
insert(rt,0,x+1,k);
splay(tot,0);
write(ans(rt));pt;
}
return 0;
}
\(T_I\)
星系探索
好像是閹割版的
\(\tt{ETT/LCT}\)
(
Wang54321
說的),不會(huì)。
伍.閑話
轉(zhuǎn)眼間在奧賽班的短短
\(3\)
個(gè)月只剩最后幾天,整個(gè)下午跑機(jī)房,還能有多長時(shí)間。。。
\(3\)
個(gè)月說長不長說短不短,學(xué)到了不少東西,雖然不像別的奧賽對高中文化課有很大幫助,但是:
我們學(xué)的東西是他們這輩子都不一定能接觸到的。。。
不知道回原班在中考前還能學(xué)多長時(shí)間
\(\tt{OI}\)
,像小
\(\tt{H}\)
說的
也不知道回原班之后的二三十天,自己還能在這個(gè)機(jī)位上坐幾個(gè)小時(shí)。這種感覺,或有點(diǎn)像心有余而力不足而被迫退役的感覺吧。當(dāng)然我也希望,兩年后的自己,不會(huì)有這種感覺!
\(\tt{HANGRY\_ Sol}\)
沒想到二模完沒有立刻【垃圾分類】,那就把
\(\tt{Splay}\)
收尾,不用放假加班了,珍惜機(jī)房的每一分鐘吧...