POJ2155/LNSYOJ113 Matrix【二維樹狀陣列+差分】【做題報告】
這道題是一個二維樹狀陣列,思路十分神奇,其實還是挺水的
題目描述
給定一個N∗NN∗N的矩陣AA,其中矩陣中的元素只有0或者1,其中A[i,j]A[i,j]表示矩陣的第i行和第j列(1≤i,j≤N)(1≤i,j≤N),初始矩陣元素都是0。在矩陣上進行TT次操作,操作有以下兩種:
(1)格式為
(2)格式為Q x y(1≤x,y≤n)Q x y(1≤x,y≤n),其中QQ為字元“Q”, 表示詢問
給定一個N∗NN∗N的矩陣AA,其中矩陣中的元素只有0或者1,其中A[i,j]A[i,j]表示矩陣的第i行和第j列(1≤i,j≤N)(1≤i,j≤N),初始矩陣元素都是0。在矩陣上進行TT次操作,操作有以下兩種:
(1)格式為
(2)格式為Q x y(1≤x,y≤n)Q x y(1≤x,y≤n),其中QQ為字元“Q”, 表示詢問
第一行輸入XX,表示X組測試資料
接下來每一組測試資料第一行包含兩個整數NN和TT,其中NN表示矩陣的大小,TT表示對矩陣操作次數。
接下來TT行形式如 "Q x y" or "C x1 y1 x2 y2"操作,見題目中描述
對於每個Q x yQ x y的操作輸出答案A[x,y]A[x,y]。
1 2 10 C 2 1 2 2 Q 2 2 C 2 1 2 1 Q 1 1 C 1 1 2 1 C 1 2 1 2 C 1 1 2 2 Q 1 1 C 1 1 2 1 Q 2 1
1 0 0 1
對於30%的資料N≤100,T≤3000N≤100,T≤3000
對於50%的資料N≤500,T≤20000N≤500,T≤20000
對於100%的資料N≤1000,T≤50000,X≤10N≤1000,T≤50000,X≤10
時間限制:1s1s
空間限制:256MB
首先二維樹狀陣列的標準寫法
1 #define lowbit(a) (a)&(-a) 2 void change(int px,int py,int val) 3 { 4 for(int i=px;i<=n;i+=lowbit(i)) 5 for(int j=py;j<=n;j+=lowbit(j)) 6 tree[i][j]=(tree[i][j]+val)%2; 7 } 8 int ask(int px,int py) 9 { 10 int ans=0; 11 for(int i=px;i;i-=lowbit(i)) 12 for(int j=py;j;j-=lowbit(j)) 13 ans=(ans+tree[i][j])%2; 14 return ans; 15 }
就是一維樹狀陣列加了一層迴圈,很好理解的233
這道題需要打個差分,差分個人理解就是把正常一個數組i與i-1做差,得到的一個差分陣列,然後查詢時累加字首和,這麼做有很多方便的地方,比如洛谷的樹狀陣列2
來介紹一下差分
設陣列a[]={1,6,8,5,10},那麼差分陣列b[]={1,5,2,-3,5}
也就是說b[i]=a[i]-a[i-1];(a[0]=0;),那麼a[i]=b[1]+....+b[i];(這個很好證的)。
假如區間[2,4]都加上2的話
a陣列變為a[]={1,8,10,7,10},b陣列變為b={1,7,2,-3,3};
發現了沒有,b陣列只有b[2]和b[5]變了,因為區間[2,4]是同時加上2的,所以在區間內b[i]-b[i-1]是不變的.
所以對區間[x,y]進行修改,只用修改b[x]與b[y+1]:
b[x]=b[x]+k;b[y+1]=b[y+1]-k;
以上就是差分的應用,對於區間修改時應該想到差分,
比如這道題,就是矩陣的子矩陣修改,這種方法就非常nice
看下面這張圖,修改綠色部分,只需把紅色的都+1%2,再累加字首和能滿足(圖片出處在水印233)
其實差分割槽間修改都可以理解為,比如修改(x,y)全部加2,只要把差分陣列中x位置,然後再把y+1減2,就能完美解決,配上樹狀陣列,這樣修改和查詢就就是O(log(n)),時間複雜度滿足
注意要清陣列清陣列清陣列清陣列清陣列,沒清陣列只A了一個點QAQ
最後放程式碼
1 #include<cstdio> 2 #include<algorithm> 3 #include<cstring> 4 #define lowbit(a) (a)&(-a) 5 int t,n,k,x,y,z,w; 6 int tree[1111][1111]; 7 char opt[5]; 8 void change(int px,int py,int val) 9 { 10 for(int i=px;i<=n;i+=lowbit(i)) 11 for(int j=py;j<=n;j+=lowbit(j)) 12 tree[i][j]=(tree[i][j]+val)%2; 13 } 14 int ask(int px,int py) 15 { 16 int ans=0; 17 for(int i=px;i;i-=lowbit(i)) 18 for(int j=py;j;j-=lowbit(j)) 19 ans=(ans+tree[i][j])%2; 20 return ans; 21 } 22 int main() 23 { 24 scanf("%d",&t); 25 while(t--) 26 { 27 memset(tree,0,sizeof(tree)); 28 scanf("%d%d",&n,&k); 29 for(int i=1;i<=k;i++) 30 { 31 scanf("%s",opt); 32 if(opt[0]=='C') 33 { 34 scanf("%d%d%d%d",&x,&y,&z,&w); 35 change(x,y,1),change(z+1,w+1,1),change(x,w+1,1),change(z+1,y,1); 36 }else if(opt[0]=='Q') 37 { 38 scanf("%d%d",&x,&y); 39 printf("%d\n",ask(x,y)); 40 } 41 } 42 } 43 return 0; 44 }
By 淺夜_MISAKI