平衡樹之非旋Treap

2022-02-27 18:32:24 字數 2138 閱讀 3568

線段樹不支援插入or刪除乙個數於是平衡樹產生了

常見平衡樹:treap(比sbt慢,好寫吧),sbt(快,比較好寫,有些功能不支援),splay(特別慢,複雜度當做根號n來用,功能強大,不好寫),rbt(紅黑樹,特別快),//替罪羊樹,朝鮮樹

晚上要講的不旋轉平衡樹:

節點的左兒子中的每乙個一定比他小,右兒子中的每乙個一定比他大

那麼它的中序遍歷是有序的

用下標建樹,那麼區間詢問的話就是求一棵子數和子樹根和領一棵子數的一部分

tree+heap,平衡樹和heap的性質是矛盾的,所以每個節點存乙個key和value

key值滿足heap性質,value滿足平衡樹的性質,這樣的樹叫做treap?

插入:插入的新節點的key值隨機,呼叫rand函式(這樣保證樹的深度一定是logn的)改變樹的形態使它重新滿足hea與平衡樹性質

操作1.merge:

merge(p1,p2):把以p1為根的treap和以p2為根的treap合併成乙個treap(p1中的所有制小於

操作2.split:

把以p為根的treap中拿出k小的數,組成乙個新treap

保證原先樹中的所有數》新樹中所有數

建乙個只有乙個點的樹(要插得數)例如(2.33)把(1,2)splay出來,再把新樹(2.33)和(1,2)merge起來,再把(1,2,2.33)和(4,5)merge 一下

如刪除(2.33),先把split(treap,3),此時把splay把(1,2)與(2.33,4,5)分離在split(treep2,1),此時(2.33)與(4,5)分離

在merge(treap1,treap3)合併即把(1,2),(4,5)合併,那麼2.33就沒了

實際操作

merge時,找key值最大的作為新treap的根,不是p1就是p2

1要是p1.p>=p2.p此時p1作為新根,那麼p1的左兒子不會變換,右子樹就是p1的右子樹和p2 merge 一下,即 merge(p1.r,p2);

2要是p2.p>p1.p此時p2作為新根,那麼p2的右兒子不會變換,左兒子就是p2的

左子樹 和 p1 mege 一下 即 merge(p2.l,p1);

split(p,k)幾點記錄value,key,l,r,size

p.l<-p->p.r;

1.要是k<=p.l.size 說明k小的點全在左子數,遞迴split(p.l,k);構成新樹的時候直接把split後剩下的左子樹接到p根上就好了

2.k=p.l.size+1;,返回兩棵樹(p.l-p,p.r)

3.k>p.l.siz+1,左邊已經全不要,那麼就split(p.r,k-p.l.size-1);

返回兩棵樹(p.l-p-p.r,剩餘p.r)

int merge(int x,int y) 

}

按照權值進行split,split出的x數(所有節點權值小於a)的大小+1,就是a的rank

split(root,a-1,x,y);

printf("%d\n",siz[x]+1);

root=merge(x,y);

插入乙個新節點

int make_new(int v)
刪除乙個數,把這個數split出來,然後將另外兩顆split出來的樹merge起來

split(root,a,x,z);

split(x,a-1,x,y);

y=merge(tree[y][0],tree[y][1]);

root=merge(merge(x,y),z);

查詢a的前驅

查詢按照a作為標準split出的x子樹中的最大值

split(root,a-1,x,y);

printf("%d\n",val[kth(x,siz[x])]);

root=merge(x,y);

查詢a的後繼

查詢按照a作為標準split出的y子樹中的最小值

split(root,a,x,y);

printf("%d\n",val[kth(y,1)]);

root=merge(x,y);

區間操作

總結,利用split與merge完成各種操作

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