hdu 1166 敵兵布陣——(區間和)樹狀數組/線段樹
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每組數據第一行一個正整數N(N<=50000),表示敵人有N個工兵營地。接下來有N個正整數,第i個正整數ai代表第i個工兵營地裏開始時有ai個人(1<=ai<=50)。
接下來每行有一條命令。命令有4種形式:
(1) Add i j,i和j為正整數,表示第i個營地添加j個人(j不超過30)
(2)Sub i j ,i和j為正整數,表示第i個營地降低j個人(j不超過30);
(3)Query i j ,i和j為正整數,i<=j,表示詢問第i到第j個營地的總人數;
(4)End 表示結束。這條命令在每組數據最後出現;
每組數據最多有40000條命令
對於每一個Query詢問,輸出一個整數並回車,表示詢問的段中的總人數,這個數保持在int以內。
Sample Input
1 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Query 1 3 Add 3 6 Query 2 7 Sub 10 2 Add 6 3 Query 3 10 EndSample Output
Case 1: 6 33 59
WAY one:
這就是一個區間求和問題,能夠用樹狀數組來做:
在此之前。須要了解一下按位與運算符——&;計算的規則是,僅當兩個數都為真。則結果為真。
比如 90&45==8——————由於 在二進制中 0101 1010 (90) &
0010 1101(45)== 0000 1000 (8)
附 1: 負數在計算機中的存儲方式:以補碼存放,即對負數的絕對值的二進制取反再加一。
比如 1001(9)—0110(取反) —0111(+1)所以 0111 (-9)
怎樣理解?-9能夠看成 0-(9)。依據小學知識,轉換成二進制後,
0000 0000 0000 0000 (0)
- 0000 0000 0000 1001 (9) 不夠位。則要向前借一。於是變成:
1 0000 0000 0000 0000 (0)
- 0000 0000 0000 1001 (9) == 1111 1111 1111 0111(-9)
為什麽能夠通過取反加一得到呢? 能夠把上述的 1 0000 0000 0000 0000 寫成 1111 1111 1111 1111 + 0000 0000 0000 0001 ,則 0-9 == 1111 1111 1111 1111 - 0000 0000 0000 1001 即取反過程 然後 + 0000 0000 0000 0001 即加一過程。
附 2:-x&x 的意義 。由上可知,此式得到的值是這個正數的二進制位的第一個1之後的部分。包含1,所得的數必定是2^n, 此式對樹狀數組意義重大。 此外可高速求得某個數的二進制末尾0的個數。
code:樹狀數組
#include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX 50005 int c[MAX]; int Lowbit(int t) { return t&(-t); } int getSum(int n) { int sum=0; while(n>0) { sum+=c[n]; n-=Lowbit(n); } return sum; } void Change(int i,int v,int n) { while(i<=n) { c[i]+=v; i+=Lowbit(i); } } int main() { int t; scanf("%d",&t); for(int j=1;j<=t;j++) { memset(c,0,sizeof(c)); printf("Case %d:\n",j); int n,a; scanf("%d",&n); for(int i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&a); Change(i,a,n); } char cmd[10]; while(scanf("%s",cmd),cmd[0]!=‘E‘) { int p,q; if(cmd[0]==‘A‘) { scanf("%d%d",&p,&q); Change(p,q,n); } else if(cmd[0]==‘S‘) { scanf("%d%d",&p,&q); Change(p,-q,n); } else { scanf("%d%d",&p,&q); if(p!=1)printf("%d\n",getSum(q)-getSum(p-1)); else printf("%d\n",getSum(q)); } } } return 0; }
附圖:
希望能夠通過上圖更好的理解求和的過程。
事實上質是一顆二叉索引樹
WHY two:
更高大上一點就是用線段樹去做了。
在此處我是用數組來模擬一個全然二叉樹,基本存儲原理是,假設用一維數組來存一個二叉樹。假設下標從一開始。父親節點乘2是左兒子節點,父親節點乘2加一是右兒子節點。兒子節點除以二是父親節點。事實上原理和上面的樹狀數組幾乎相同,僅僅是實現的方法不一樣而已。
如圖 :
code:
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<iostream> #include<algorithm> #include<math.h> #include<string> #include<stack> #include<queue> #include<map> #define Max(a, b) (a)>(b)?(a):(b) #define inf 0x3f3f3f3f #define lson l,m,rt<<1 //找到左兒子 #define rson m+1,r,rt<<1|1//找到右兒子 #define M 50008 using namespace std; int segTree[M<<2];//大小為節點的四倍 //父親節點保存左右兒子節點的和 inline void pushrt(int rt) { segTree[rt] = segTree[rt<<1] + segTree[rt<<1|1]; } void build(int l, int r, int rt) { if(l == r) { scanf("%d",&segTree[rt]); return ; } int m = (l + r)>>1; //遞歸建樹 build(lson); build(rson); pushrt(rt); } //單點更新 void update(int p, int add, int l, int r, int rt) { if(l == r) { segTree[rt]+=add; return ; } int m=(l + r)>>1; //遞歸更新 if(p <= m) update(p, add, lson); else update(p, add, rson); pushrt(rt); } int query(int L, int R, int l, int r, int rt) { //假設l,r在所查詢的區間內,直接返回 if(L <= l&&r<= R) return segTree[rt]; int m=(l + r)>>1; int ans=0; //遞歸查詢 if(L <= m) ans+=query(L, R, lson); if(R > m) ans+=query(L, R, rson); return ans; } int main() { int n,t,p,q,o=1; scanf("%d",&t); while(t--) { scanf("%d",&n); build(1,n,1); printf("Case %d:\n",o++); char op[10]; while(scanf("%s",op)&&op[0]!=‘E‘) { scanf("%d%d",&p,&q); if(op[0]==‘Q‘) printf("%d\n",query(p,q,1,n,1)); else if(op[0]==‘A‘) update(p,q,1,n,1); else update(p,-q,1,n,1); } } return 0; }
這是屬於單點更新的線段樹。遞歸的地方比較難理解。debug一下,也許會理解得更快。另外就是為了執行速度更快的位運算,搞懂左移右移和或運算就ok了。
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