线段树求解区间值问题
来源:互联网 发布:cnc五轴编程 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 03:06
线段树:
线段树是一种二叉搜索树,与区间树相似,它将一个区间划分成一些单元区间,每个单元区间对应线段树中的一个叶结点。
使用线段树可以快速的查找某一个节点在若干条线段中出现的次数,时间复杂度为O(logN)。而未优化的空间复杂度为2N,因此有时需要离散化让空间压缩。
上一篇博客求解RMQ问题,查询区间最值,活某种特定的值,是利用动态规划的思想,先预处理,将各个区间的最值存进数组中,再利用O(1)时间直接查询,可以应对大规模查询问题。在面临,查询,更新(插入,更新,删除)某值时,无法每次都进行预处理,毕竟预处理是一个耗时过程。
引入线段树这种数据结构,对数组区间进行操作。
线段树,是将每一个区间一分为二,然后将每个区间的某特定值存起来,所以利用结构体来进行建立节点。
看图就知道,这是一个完全二叉树,叶子节点为特定的数组值。
struct{ int l,r;//用于记录左右端点; int value;//记录当前区间内的最值; }N[MAX*20];
存值用结构体,那么value可以有多个,如记录最大值,最小值,访问次数等等。
利用递归建树,查询,更新等,采用数组存储树形结构,
例题说明:
hdu1754
I Hate It
Time Limit: 9000/3000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 72912 Accepted Submission(s): 28145
Problem Description
很多学校流行一种比较的习惯。老师们很喜欢询问,从某某到某某当中,分数最高的是多少。
这让很多学生很反感。
不管你喜不喜欢,现在需要你做的是,就是按照老师的要求,写一个程序,模拟老师的询问。当然,老师有时候需要更新某位同学的成绩。
Input
本题目包含多组测试,请处理到文件结束。
在每个测试的第一行,有两个正整数 N 和 M ( 0
#include<stdio.h>#include<algorithm>#include<math.h>using namespace std;#define MAX 200005int num[MAX];struct{ int l,r;//用于记录左右端点; int value;//记录当前区间内的最值; }N[MAX*20];int init(int root,int l,int r){ //建立线段树树结构 N[root].l = l; N[root].r = r; if(l==r) { return N[root].value = num[l];//当l==r时,意味着为一个根节点 } int mid = (l+r)/2;//区间一分为二 int a = init(2*root,l,mid);//利用数组处理树模型 int b = init(2*root+1,mid+1,r); return N[root].value = max(a,b); //利用子节点确定父节点的最大值。 }int query(int root,int l,int r){ //遍历树结构,找到区间最值。 if(N[root].l > r || N[root].r <l) { return 0;//所要求的区间,超出当前区间。 则记为0,为没找到之意,不会干扰最大值 } if(l<=N[root].l && N[root].r<=r) { return N[root].value; } int a = query(2*root,l,r); int b = query(2*root+1,l,r); return max(a,b);} int update(int root,int pos,int value){ //更新特定位置上的某个值 if(pos<N[root].l || pos>N[root].r) { //不在该区间内,则返回当前位置的最大值 ,保证线段树中每个线段为最大值。 return N[root].value; } if(pos == N[root].l && pos == N[root].r) { //查到该叶子节点,则直接赋值 ,并继续递归更新树 return N[root].value = value; } int a = update(2*root,pos,value); int b = update(2*root+1,pos,value); //递归修改各个线段中的最值 N[root].value = max(a,b); return max(a,b);}int main(){ int n,q; char c; int x,y; while(~scanf("%d%d",&n,&q)){ for(int i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&num[i]); } init(1,1,n); for(int i=1;i<=q;i++) { getchar () ; scanf ("%c%d%d", &c, &x, &y) ; if (c == 'Q') { printf ("%d\n", query (1, x, y)) ; } else { num[x] = y ; update (1, x, y) ; } } } return 0;}
这就是线段树求区间最值,并动态更新线段数组中的值得用法。
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