靜態主席樹

2021-08-21 06:22:57 字數 2394 閱讀 5042

首先主席樹解決什麼樣的問題?最經典的問題就是:區間第k小問題(也就是指定乙個區間,要求求出這個區間中第k小的數字)

在搞懂什麼是主席樹之前,我們要先對權值線段樹有一定的了解,下面我們就先說一下權值線段樹,然後詳細說一下主席樹以及主席樹程式的實現......

權值線段樹:每個葉子節點的數值表示的是:陣列中含有這個數值的個數是多少,父親節點的數值=兩個兒子節點數值的相加。

可以理解為:假設乙個兒子表示數字x,另乙個兒子表示數字y,兒子節點表示的是區間[x,x]、[y,y]中含有的數量,那麼其兩個的父親節點表示的就是區間[x,y]之間含有的數量

假設陣列:5 6 5 8 9 8 2 8 6,首先我們要對這個陣列進行離散化,離散化後的陣列為:2 3 2 4 5 4 1 4 3

那麼他的權值線段樹表示為:

葉子節點下面的數字表示葉子節點表示的區間[x,x]

這就是乙個權值線段樹,當我們查詢陣列中第5大的數字的時候,我們先和各節點的左兒子數字比較,8大於5,那麼發現左兒子中含有8個數字,右兒子含有1個數字,那麼第五位一定在左兒子中,那麼進入左兒子。向下看,看當前節點的左兒子,發現左兒子為數值為3,那麼5大於3,說明第五位不在左兒子中,那麼一定就在右兒子中,那麼在右兒子中的排名為:5-3=2,也就是在右兒子中找到第二小的數值,進入右兒子。再次判斷當前節點的左兒子,左兒子數值為2,2小於等於2,那麼第二小的數字就在當前節點的左兒子中,那麼進入左兒子,因為當前節點已經為葉子節點,那麼第5小的數值就是離散化後的3,離散化之前那麼就是6

主席樹實質上就是可持久化的權值線段樹,可持久化指的是他儲存了這棵樹的所有歷史版本,那麼實現可持久化最簡單的方法就是:每來乙個新的節點n,我們就在區間[1,n]之間建立一棵權值線段樹,那麼如果這樣做的話,記憶體肯定會超限,所以我們這裡要做的就是盡量地去使用之前的權值線段樹版本,只去更新當前節點插入後更改的節點即可

我們會發現:每插入乙個節點,更新的只有根節點到更新葉子節點這條路徑上的數值,這條路徑上的數值都去執行+1操作,那麼其餘的我們使用之前版本的權值線段樹就好

比如:第一張圖的紅色節點要新增入乙個新的數值,那麼更新的節點只有如第二個圖所示:

我們只需要將更新紅色的節點即可(新建節點),黑色的節點只需要指向前面那一棵樹的節點

當我們求解區間[l,r]之間的第k小的數值的時候,我們只需要使用第r個線段樹減第l-1個線段樹(這裡可以動手畫一下,比如上面兩棵權值線段樹相減),那麼這個線段樹就是區間[l,r]之間的線段樹了,求解第k小的數值就和上面權值線段樹描述的步驟是相同的。

poj 2104

#include #include #include #include using namespace std;

const int maxn = 1e5+6;

int n,m,cnt,root[maxn]; //root表示很節點的編號

int x,y,k,a[maxn];

struct node

t[maxn*40];

vectorv; //離散化操作

int getid(int x)

/*更新操作:也就是從根節點到要更新的葉子節點,我們只是尋找這個路徑上的點,其餘的不發生改變(包含節點的左兒子或者右兒子),當更新這路徑上的節點的時候,

我們每更新乙個節點,就要新建乙個節點,當前節點對應於之前乙個狀態的sum值要+1,一直到葉子節點!!!

*/void update(int l,int r,int &x,int y,int pos) //pos:更新的位置 x:當前更新你的權值線段樹

/*查詢操作:查詢在根節點狀態x-y之間,的第k大的數字

*/int query(int l,int r,int x,int y,int k)

int main()

sort(v.begin(),v.erase(unique(v.begin(),v.end()),v.end())); //

for(int i =1;i <= n;i ++)

update(1,n,root[i],root[i-1],getid(a[i])); //每來乙個節點,就從起始節點到當前節點建立一棵權值線段樹,但是我們只根節點到當前節點路徑上的節點,別的可以直接鏈結到即可!

//建立的第i個權值線段樹,需要更新的位置為getid(a[i])

for(int i = 1;i <= m;i ++)

return 0;

}

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