线段树


线段树模板

https://www.acwing.com/video/664/

image-20211114230014898

image-20211112203859684

数据存储:

int w[N];//记录一下权重
struct node{
    int l,r;//左右区间
    int sum;//总和
}tr[N*4];//记得开 4 倍空间

void push_up(int u)

用子节点信息更新当前节点信息

void push_up(int u)//利用它的两个儿子来算一下它的当前节点信息
{
    tr[u].sum=tr[u<<1].sum+tr[u<<1|1].sum;//左儿子 u<<1 ,右儿子 u<<1|1  
}

void build(int u,int l,int r)

根结点为u,在一段区间[l,r]上初始化线段树

void build(int u,int l,int r)/*第一个参数,当前节点编号,第二个参数,左边界,第三个参数,右边界*/
{
    if(l==r)tr[u]={l,r,w[r]};//如果当前已经是叶节点了,那我们就直接赋值就可以了
    else//否则的话,说明当前区间长度至少是 2 对吧,那么我们需要把当前区间分为左右两个区间,那先要找边界点
    {
        tr[u]={l,r};//这里记得赋值一下左右边界的初值

        int mid=l+r>>1;//边界的话直接去计算一下 l + r 的下取整

        build(u<<1,l,mid);//先递归一下左儿子

        build(u<<1|1,mid+1,r);//然后递归一下右儿子

        push_up(u);//做完两个儿子之后的话呢 push_up 一遍u 啊,更新一下当前节点信息
    }
}

int query(int u,int l,int r)

查询从根节点u开始往下找对应的[l,r]区间的和


int query(int u,int l,int r)//查询的过程是从根结点开始往下找对应的一个区间
{
    if(l<=tr[u].l&&tr[u].r<=r)return tr[u].sum;//如果当前区间已经完全被包含了,那么我们直接返回它的值就可以了
    //否则的话我们需要去递归来算
    int mid=tr[u].l+tr[u].r>>1;//计算一下我们 当前 区间的中点是多少
    //先判断一下和左边有没有交集

    int sum=0;//用 sum 来表示一下我们的总和

    if(mid>=l)sum+=query(u<<1,l,r);//看一下我们当前区间的中点和左边有没有交集
    if(r>=mid+1)//看一下我们当前区间的中点和右边有没有交集
    sum+=query(u<<1|1,l,r);

    return sum;

}

void modify(int u,int x,int v)

根节点为u,修改位置为x,修改值 += v

void modify(int u,int x,int v)//第一个参数也就是当前节点的编号,第二个参数是要修改的位置,第三个参数是要修改的值
{
    if(tr[u].l==tr[u].r)tr[u].sum+=v; //如果当前已经是叶节点了,那我们就直接让他的总和加上 v 就可以了
    //否则
    else
    {
      int mid=tr[u].l+tr[u].r>>1;
      //看一下 x 是在左半边还是在右半边
      if(x<=mid)modify(u<<1,x,v);//如果是在左半边,那就找左儿子
      else modify(u<<1|1,x,v);//如果在右半边,那就找右儿子
      //更新完之后当前节点的信息就要发生变化对吧,那么我们就需要 pushup 一遍
      push_up(u);
    }

}

主函数区间查询和点单修改操作

int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&w[i]);

    build(1,1,n);/*第一个参数是根节点的下标,根节点是一号点,然后初始区间是 1 到 n */
    //后面的话就是一些修改操作了
    while(m--)
    {
        int k,a,b;
        scanf("%d%d%d",&k,&a,&b);

        if(!k)printf("%d\n",query(1,a,b));//求和的时候,也是传三个参数,第一个的话是根节点的编号 ,第二个的话是我们查询的区间 
        //第一个参数也就是当前节点的编号
        else
        modify(1,a,b);//第一个参数是根节点的下标,第二个参数是要修改的位置,第三个参数是要修改的值

    }
    return 0;
}

线段树例题:https://www.acwing.com/problem/content/1266/

代码整合(方便复制):

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<algorithm>

using namespace std;

const int N=100010;

int n,m;

int w[N];//记录一下权重

struct node{
    int l,r;//左右区间

    int sum;//总和
}tr[N*4];//记得开 4 倍空间

void push_up(int u)//利用它的两个儿子来算一下它的当前节点信息
{
    tr[u].sum=tr[u<<1].sum+tr[u<<1|1].sum;//左儿子 u<<1 ,右儿子 u<<1|1  
}

void build(int u,int l,int r)/*第一个参数,当前节点编号,第二个参数,左边界,第三个参数,右边界*/
{
    if(l==r)tr[u]={l,r,w[r]};//如果当前已经是叶节点了,那我们就直接赋值就可以了
    else//否则的话,说明当前区间长度至少是 2 对吧,那么我们需要把当前区间分为左右两个区间,那先要找边界点
    {
        tr[u]={l,r};//这里记得赋值一下左右边界的初值

        int mid=l+r>>1;//边界的话直接去计算一下 l + r 的下取整

        build(u<<1,l,mid);//先递归一下左儿子

        build(u<<1|1,mid+1,r);//然后递归一下右儿子

        push_up(u);//做完两个儿子之后的话呢 push_up 一遍u 啊,更新一下当前节点信息
    }
}

int query(int u,int l,int r)//查询的过程是从根结点开始往下找对应的一个区间
{
    if(l<=tr[u].l&&tr[u].r<=r)return tr[u].sum;//如果当前区间已经完全被包含了,那么我们直接返回它的值就可以了
    //否则的话我们需要去递归来算
    int mid=tr[u].l+tr[u].r>>1;//计算一下我们 当前 区间的中点是多少
    //先判断一下和左边有没有交集

    int sum=0;//用 sum 来表示一下我们的总和

    if(mid>=l)sum+=query(u<<1,l,r);//看一下我们当前区间的中点和左边有没有交集
    if(r>=mid+1)//看一下我们当前区间的中点和右边有没有交集
    sum+=query(u<<1|1,l,r);

    return sum;

}

void modify(int u,int x,int v)//第一个参数也就是当前节点的编号,第二个参数是要修改的位置,第三个参数是要修改的值
{
    if(tr[u].l==tr[u].r)tr[u].sum+=v; //如果当前已经是叶节点了,那我们就直接让他的总和加上 v 就可以了

    //否则
    else
    {

      int mid=tr[u].l+tr[u].r>>1;
      //看一下 x 是在左半边还是在右半边
      if(x<=mid)modify(u<<1,x,v);//如果是在左半边,那就找左儿子
      else modify(u<<1|1,x,v);//如果在右半边,那就找右儿子

      //更新完之后当前节点的信息就要发生变化对吧,那么我们就需要 pushup 一遍

      push_up(u);
    }

}

int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);

    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&w[i]);

    build(1,1,n);/*第一个参数是根节点的下标,根节点是一号点,然后初始区间是 1 到 n */

    //后面的话就是一些修改操作了

    while(m--)
    {
        int k,a,b;

        scanf("%d%d%d",&k,&a,&b);

        if(!k)printf("%d\n",query(1,a,b));//求和的时候,也是传三个参数,第一个的话是根节点的编号 ,第二个的话是我们查询的区间 
        //第一个参数也就是当前节点的编号
        else
        modify(1,a,b);//第一个参数是根节点的下标,第二个参数是要修改的位置,第三个参数是要修改的值

    }


    return 0;
}

作者:wyl13479387613
链接:https://www.acwing.com/solution/content/40394/
来源:AcWing
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

文章作者: 葛济维
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 葛济维 !
评论
  目录