【划分树】
来源:互联网 发布:excel编程软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 20:22
划分树和归并树都是用线段树作为辅助的,原理是基于快排 和归并排序 的。
划分树的建树过程基本就是模拟快排过程,取一个已经排过序的区间中值,然后把小于中值的点放左边,大于的放右边。并且记录d层第i个数之前(包括i)小于中值的放在左边的数。具体看下面代码注释。
查找其实是关键,因为再因查找[l,r]需要到某一点的左右孩子时需要把[l,r]更新。具体分如下几种情况讨论:
假设要在区间[l,r]中查找第k大元素,t为当前节点,lch,rch为左右孩子,left,mid为节点t左边界和中间点。
1、sum[r]-sum[l-1]>=k,查找lch[t],区间对应为[ left+sum[l-1] , left+sum[r]-1 ]
2、sum[r]-sum[l-1]<k,查找rch[t],区间对应为[ mid+1+l-left-sum[l-1] , mid+1+r-left-sum[r] ]
上面两个关系在纸上可以推出来,对着上图更容易理解关系式
POJ 2104 划分树模板 http://poj.org/problem?id=2104
#define N 100005int a[N], as[N];//原数组,排序后数组int n, m;int sum[20][N];//记录第i层的1~j划分到左子树的元素个数(包括j)int tree[20][N];//记录第i层元素序列void build(int c, int l, int r){ int i, mid = (l + r) >> 1, lm = mid - l + 1, lp = l, rp = mid + 1; for (i = l; i <= mid; i++){ if (as[i] < as[mid]){ lm--;//先假设左边的(mid - l + 1)个数都等于as[mid],然后把实际上小于as[mid]的减去 } } for (i = l; i <= r; i++){ if (i == l){ sum[c][i] = 0;//sum[i]表示[l, i]内有多少个数分到左边,用DP来维护 }else{ sum[c][i] = sum[c][i - 1]; } if (tree[c][i] == as[mid]){ if (lm){ lm--; sum[c][i]++; tree[c + 1][lp++] = tree[c][i]; }else tree[c + 1][rp++] = tree[c][i]; } else if (tree[c][i] < as[mid]){ sum[c][i]++; tree[c + 1][lp++] = tree[c][i]; } else{ tree[c + 1][rp++] = tree[c][i]; } } if (l == r)return; build(c + 1, l, mid); build(c + 1, mid + 1, r);}int query(int c, int l, int r, int ql, int qr, int k){ int s;//[l, ql)内将被划分到左子树的元素数目 int ss;//[ql, qr]内将被划分到左子树的元素数目 int mid = (l + r) >> 1; if (l == r){ return tree[c][l]; } if (l == ql){//这里要特殊处理! s = 0; ss = sum[c][qr]; }else{ s = sum[c][ql - 1]; ss = sum[c][qr] - s; }//假设要在区间[l,r]中查找第k大元素,t为当前节点,lch,rch为左右孩子,left,mid为节点t左边界和中间点。 if (k <= ss){//sum[r]-sum[l-1]>=k,查找lch[t],区间对应为[ left+sum[l-1], left+sum[r]-1 ] return query(c + 1, l, mid, l + s, l + s + ss - 1, k); }else{//sum[r]-sum[l-1]<k,查找rch[t],区间对应为[ mid+1+l-left-sum[l-1], mid+1+r-left-sum[r] ] return query(c + 1, mid + 1, r, mid - l + 1 + ql - s, mid - l + 1 + qr - s - ss,k - ss); }}int main(){ int i, j, k; while(scanf("%d%d", &n, &m) != -1){ for (i = 1; i <= n; i++){ scanf("%d", &a[i]); tree[0][i] = as[i] = a[i]; } sort(as + 1, as + 1 + n); build(0, 1, n); while(m--){ scanf("%d%d%d",&i,&j,&k); printf("%d\n", query(0, 1, n, i, j, k)); } } return 0;}
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