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藍橋杯-操作格子(java)

對於20%的資料n <= 100,m <= 200。

對於50%的資料n <= 5000,m <= 5000。

對於100%的資料1 <= n <= 100000,m <= 100000,0 <= 格子權值 <= 10000。

package com.sihai.advance;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author sihai
 *
 */
public class ALGO_8 {
    private static int[] arr;//儲存所有的格子數
    private static int[][] op;//存放操作
    private static int gridNum;//格子總數
    private static int opNum;//操作種數
    private static Node[] tree;//線段樹
    private static int[] father;//father[i]:表示第i個格子線上段樹中的位置
    private static int tempMax;//用於求區間最大值
    private static int tempSum;//用於求區間權值和

    public static void main(String[] args) {
        init();//初始化,包括輸入引數、構建線段樹
        fun();
    }

    private static void fun(){
        for(int i=0;i<opNum;i++){
            int p=op[i][0];
            int x=op[i][1];
            int y=op[i][2];
            switch(p){
            case 1:arr[x]=y;update(father[x]);break;
            case 2:tempSum=0;getSum(x,y,1);System.out.println(tempSum);break;
            case 3:tempMax=Integer.MIN_VALUE;getMax(x,y,1);System.out.println(tempMax);break;
            }
        }
    }

    // index為區間的序號(對應的區間是最大範圍的那個區間,也是第一個圖最頂端的區間,一般初始是 1 ) 
    private static void getSum(int x,int y,int index){
        if(x==tree[index].left&&y==tree[index].right){
            tempSum+=tree[index].sum;
            return;
        }

        int leftIndex=index*2;//左子樹在tree中的位置
        if(x<=tree[leftIndex].right){//所求的區間在左子樹中有涉及
            if(y<=tree[leftIndex].right){//左子樹完全包含所求的區間,則查詢區間形態不變  
                getSum(x,y,leftIndex);
            }else{//半包含於左區間,則查詢區間拆分,左端點不變,右端點變為左子樹的右區間端點  
                getSum(x,tree[leftIndex].right,leftIndex);
            }
        }

        int rightIndex=leftIndex+1;//右子樹在tree中的位置
        if(y>=tree[rightIndex].left){//所求的區間在右子樹有涉及
            if(x>=tree[rightIndex].left){//右子樹完全包含所求的區間,則查詢區間形態不變  
                getSum(x,y,rightIndex);
            }else{// 半包含於右區間,則查詢區間拆分,與上同理  
                getSum(tree[rightIndex].left,y,rightIndex);
            }
        }
    }

    // index為區間的序號(對應的區間是最大範圍的那個區間,也是第一個圖最頂端的區間,一般初始是 1) 
    private static void getMax(int x,int y,int index){
        if(x==tree[index].left&&y==tree[index].right){
            tempMax=tree[index].max>tempMax?tree[index].max:tempMax;
            return;
        }

        int leftIndex=index*2;//左子樹在tree中的位置
        if(x<=tree[leftIndex].right){//所求的區間在左子樹中有涉及
            if(y<=tree[leftIndex].right){//左子樹完全包含所求的區間,則查詢區間形態不變  
                getMax(x,y,leftIndex);
            }else{//半包含於左區間,則查詢區間拆分,左端點不變,右端點變為左子樹的右區間端點  
                getMax(x,tree[leftIndex].right,leftIndex);
            }
        }

        int rightIndex=leftIndex+1;//右子樹在tree中的位置
        if(y>=tree[rightIndex].left){//所求的區間在右子樹有涉及
            if(x>=tree[rightIndex].left){//右子樹完全包含所求的區間,則查詢區間形態不變  
                getMax(x,y,rightIndex);
            }else{// 半包含於左區間,則查詢區間拆分,與上同理  
                getMax(tree[rightIndex].left,y,rightIndex);
            }
        }
    }

    private static void update(int index){// 從下往上更新(注:這個點本身已經在函式外更新過了) 
        if(index==1)return;// 向上已經找到了祖先(整個線段樹的祖先結點 對應的下標為1)  
        if(tree[index].left==tree[index].right){//該節點為葉子節點
            tree[index].max=arr[tree[index].left];
            tree[index].sum=arr[tree[index].left];
        }
        int fatherIndex=index/2;//代表父節點在tree中的位置
        tree[fatherIndex].max=tree[fatherIndex*2].max>tree[fatherIndex*2+1].max?tree[fatherIndex*2].max:tree[fatherIndex*2+1].max;
        tree[fatherIndex].sum=tree[fatherIndex*2].sum+tree[fatherIndex*2+1].sum;
        update(fatherIndex);
    }

    //初始化,包括輸入引數、構建線段樹
    private static void init(){
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        gridNum=sc.nextInt();
        opNum=sc.nextInt();
        arr=new int[gridNum+1];
        op=new int[opNum][3];
        tree=new Node[2*gridNum];//線段樹
        father=new int[gridNum+1];//father[i]:代表arr[i]在tree中的位置
        for(int i=1;i<=gridNum;i++){
            arr[i]=sc.nextInt();//初始化各格子數
        }
        for(int i=0;i<opNum;i++){
            for(int j=0;j<3;j++){
                op[i][j]=sc.nextInt();//輸入所有操作
            }
        }
        buildTree(1,gridNum,1);//構造線段樹

        //更新區間最大值、區間和
        for(int i=1;i<=gridNum;i++){
            update(father[i]);
        }
        sc.close();
    }

    //為區間[left,right]建立一個以index為祖先的線段樹,index為陣列下標 
    private static void buildTree(int left,int right,int index){
        tree[index]=new Node();
        tree[index].left=left;
        tree[index].right=right;
        if(left==right){// 當區間長度為 0 時,結束遞迴 
            father[left]=index;// 能知道某個點對應的序號,為了update()的時候從下往上一直到頂 
            return;
        }

        //該結點往 左孩子的方向 繼續建立線段樹,線段的劃分是二分思想,如果寫過二分查詢的話這裡很容易接受 ,這裡將 區間[left,right] 一分為二了
        buildTree(left,(int)Math.floor(((left+right)/2.0)),index*2);

        // 該結點往 右孩子的方向 繼續建立線段樹  
        buildTree((int)Math.floor(((left+right)/2.0))+1,right,index*2+1);
    }
}

class Node{
    int left;
    int right;
    int sum;
    int max;
}