線段樹(一) 點修改

2022-05-02 01:21:08 字數 1144 閱讀 1324

動態範圍最小值問題。給出乙個有$n$個元素的陣列$a_1, a_2, ..., a_n$,你的任務是設計乙個資料結構,支援以下兩種操作:

如果還是使用$sparse-table$演算法,每次$update$操作都需要重新計算$d$陣列,時間無法承受。為了解決這個問題,這裡介紹一種靈活的資料結構:線段樹(segment tree).

在查詢時,我們從根節點開始自頂向下找到待查詢線段的左邊界和右邊界,則「夾在中間」的所有葉子結點不重複不遺漏地覆蓋了整個待查詢線段。從圖中不發現,樹的左右各有一條「主線」,雖然各自分叉,但每層最多只有兩個結點向下延伸,因此「查詢邊界」結點個數不超過$2h$個,其中$h$是線段樹的最大層編號。這實際上是把待查詢線段分成了不超過$2h$個不相交線段的並。在後文中,凡是遇到這樣的區間分解,就把分解得到的各個區間叫做邊界區間,因為它們對應於分解過程的遞迴邊界。

如何更新線段樹呢?顯然需要更新線段$[i, \ i]$對應的結點,然後還需要更新它的所有祖先結點。不發現,其他的值並沒有改變。

以下是**。這裡的$o$是當前結點編號,$l$和$r$是當前結點的左右端點。查詢時,全域性變數$ql$和$qr$分別代表查詢區間的左右端點;修改時,全域性變數$p$和$v$分別代表修改點位置和修改後的值。

1

const

int inf = 0x3f3f3f3f;2

const

int maxn = 100000 + 10;3

int minv[maxn << 2];4

intn, a[maxn];56

void build(int o, int l, intr)7

16}1718

int ql, qr; //

查詢[ql, qr]中的最小值

19int query(int o,int l,int

r)20

2829

int p, v; //

修改a[p]=v

30void update(int o, int l, int

r)31

40 }

最後敘述一下建樹過程。一種方法是每讀入乙個元素$x$後執行修改操作$a[i]=x$,則時間複雜度為$o(nlogn)$。其實只需要事先設定好每個結點的值,自底向上遞推即可(也可以寫成遞迴)。每個結點僅計算了一次,因此為時間複雜度$o(n)$。

線段樹的一點總結

線段樹,顧名思義,是根據線段建成的樹。每乙個節點都可以是線段。對於單點查詢,區間查詢,單點更新,區間更新都是o logn 級別的,所以對於大多數區間操作比較大的題,都可以用線段樹解決。0.性質 對於每乙個非葉子節點下標為i的節點,它的左兒子的下標必定為i 1,右兒子的下標必定為i 1 1.1.定義 ...

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