關於吉利線段樹

2022-04-29 19:51:06 字數 2290 閱讀 1652

這玩意兒又稱\(segment\ tree\ beats\) 。由吉老師、\(picks\)、美國隊長三位知名毒瘤發明。

我的精神受到了汙染......

線段樹什麼的太難了,不是很會啊.....

線段樹最強的地方在於,如果標記支援合併,那麼我們就能夠快速進行區間修改了。

維護這樣乙個標記\((a,b)\) ,表示\(x\to max(x + a , b)\) 。

顯然標記可合併:\((a,b) + (c,d) = (a + c , max(b + c , d))\) 。

這個標記可以同時處理區間加法、區間覆蓋,對應為\((add,-inf)\)、\((-inf , cov)\) 。

這個標記還能取\(max\):\(max((a,b) , (c,d)) = (max(a,c) , max(b , d))\)

由於該分段函式取上平面交後段數不變,所以支援維護歷史最大值,可以說是相當好用了。

然而這個東西在解決歷史最小值,區間取\(min\)等一系列問題上無能為力,所以我們需要另闢蹊徑。

設當前最大值為\(mx\)、最小值為\(mn\)、修改增量標記為\(t\)。

設歷史最大值為\(hmx\),歷史最小值為\(hmn\)。

直接維護不好維護,我們考慮維護歷史最大標記\(mxt\)、歷史最小標記\(mnt\)。

可以理解為,這個歷史最大標記\(mxt\)是修改標記\(t\)的乙個最大字首和,歷史最小標記\(mnt\)類似。

那麼下放就很簡單了。

先用新的字首和更新所有歷史最優值:

\(mx + mxt' \to hmx\)、\(mn + mnt'\to hmn\)、\(t + mxt' \to mxt\)、\(t + mnt'\to mnt\) 。

然後再把當前值改為真實值:\(t'\to t\)、\(t' + mx \to mx\)、\(t' + mn\to mn\) 。

當然這些標記不一定要是加法標記。

只要是支援合併,並且能夠定義大小關係的標記,我們都可以這麼做。

例題:[uoj164]【清華集訓2015】v ; **

當修改操作逐漸使得元素趨近於相同時,往往就可以搞事情。

目前已知的這類操作:

解決方案就是:若該修改對當前區間影響相同則打標記,否則暴力遞迴處理。

比如,對於開根、除法操作,記錄區間最小、最大值。

對於區間或 + 區間與操作,記錄區間內每一位是否相同(用位運算即可所有位一起實現)。

例題:[bzoj5312]冒險 ; **

[uoj228] 基礎資料結構練習題 ; **

勢能分析之類的略過,反正我口胡的勢能分析連我自己都不知道對不對。

以區間取\(max\)為例。

維護區間最小值\(mn\)、區間次小值\(se\)。

對於區間對\(x\)取\(max\)操作,首先定位到\(log\)個線段樹結點,然後從它們開始\(dfs\)。

設當前點為\(u\)。

若\(x \leq mn_u\) ,顯然該操作對區間無影響,\(return\) 。

若\(mn_u < x < se_u\),我們維護最小值修改標記\(t\),把最小值改為\(x\)即可。

若\(se_u \leq x\) ,暴力遞迴。

顯然加法操作可以直接維護,額外維護乙個標記\(d\)表示最小值之外的其他數的修改量。

注意一點:\(pushdown\)時,若\(se_u = inf\) , 那麼\(se_u\) 不能被修改,因為我們要保證勢能分析時關鍵點的數量。

同時\(pushdown\)的時候,我們要討論兒子的每個值對應哪個標記,進行對應修改。

區間取\(min\)是一樣的,維護區間最大值\(mx\),區間次大值\(se\)即可。

需要注意的一點:

當我們需要同時支援區間\(max\)、區間\(min\)的時候,取\(max\)時要考慮它對最大值的影響,取\(min\)時要考慮它對最小值的影響。

我們的加法標記要分為三類:\(mn.t\)、\(mx.t\)、\(md.t\),分別對應區間最大值增量、區間最小值增量,非最大最小值增量。

一樣的\(pushdown\)時要考慮兒子每乙個值對應的修改應該是哪乙個,然後用其屬於的修改標記進行修改。

例題[bzoj4695] 最假女選手 ; **

[bzoj4355] play-with-sequence ; **

線段樹各種操作大融合。

沒什麼好說的,按照上面的方法乙個乙個實現即可。

**必須模組化,並且是條理清晰的模組化,否則這種題是調不出來的。

例題[uoj169] 元旦老人與數列 ; **

[uoj170] picks loves segment tree viii ; **

關於線段樹

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