我寫的第一道HNOI2017的題。。。

記得去年（沒錯就是去年）不會splay，然後spaly GG現在看好water啊

參照已經AFO的QYP巨佬的手玩結論（orzorzorz）：spaly操作雖然是\(O(n)\)的，但是只需修改幾條邊（So 你可以開個數組來維護splay）

Insert：

查出前驅和後繼，x會接在深度大的下面

以splay min為例：

一開始x（key最小的點）並沒有lson，只有father和rson；spaly之後，rson取代x的位置，x變成新的root，father沒有；x的rson變成了以前的root。只需修改幾個。

splay max就把l，r互換就可以了。

這很明顯用Link-Cut Tree來維護辣。然後我順便把BST也給維護了。（就幾個）
常數巨大。

// It is made by XZZ
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<set>
using namespace std;
#define il inline
#define rg register
#define vd void
#define sta static
typedef long long ll;
il int gi(){
    rg int x=0,f=1;rg char ch=getchar();
    while
 
(ch<'0'||ch>'9')f=ch=='-'?-1:f,ch=getchar();
    while(ch>='0'&&ch<='9')x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
    return x*f;
}
const int maxn=1e5+1;
set<int>yyb;
namespace LCT{
    int rt=0,ch[maxn][2],fa[maxn],siz[maxn];bool rev[maxn];
    int
 
 f[maxn],c[maxn][2];
    il bool isrt(const int&x){return ch[fa[x]][0]!=x&&ch[fa[x]][1]!=x;}
    il vd upd(const int&x){siz[x]=siz[ch[x][0]]+siz[ch[x][1]]+1;}
    il vd down(const int&x){if(rev[x])rev[x]=0,swap(ch[x][0],ch[x][1]),rev[ch[x][0]]^=1,rev[ch[x][1]]^=1;}
    il vd rotate(const int&x){
        sta int y,z,o;y=fa[x],z=fa[y],o=x==ch[y][1];
        if(!isrt(y))ch[z][y==ch[z][1]]=x;fa[x]=z;
        ch[y][o]=ch[x][!o];fa[ch[x][!o]]=y;
        ch[x][!o]=y,fa[y]=x;upd(y);
    }
    il vd splay(const int&x){
        sta int stk[maxn],top;stk[top=1]=x;
        for(rg int i=x;!isrt(i);i=fa[i])stk[++top]=fa[i];
        while(top)down(stk[top--]);
        for(rg int y=fa[x],z=fa[y];!isrt(x);rotate(x),y=fa[x],z=fa[y])
            if(!isrt(y))rotate(((x==ch[y][0])^(y==ch[z][0]))?x:y);
        upd(x);
    }
    il vd access(int x){for(rg int y=0;x;x=fa[y=x])splay(x),ch[x][1]=y,upd(x);}
    il vd makeroot(const int&x){access(x),splay(x),rev[x]^=1;}
    il vd link(const int&x,const int&y){if(x&&y)makeroot(x),fa[x]=y;}
    il vd cut(const int&x,const int&y){if(x&&y)makeroot(x),access(y),splay(y),fa[x]=ch[y][0]=0;}
    il int depth(const int&x){makeroot(rt);access(x),splay(x);return siz[x];}
    il int Insert(const int&x){
        sta set<int>::iterator it;it=yyb.insert(x).first;
        if(rt==0){rt=x;siz[rt]=1;return 1;}
        sta int pre,nxt;pre=nxt=0;
        if(it!=yyb.begin())--it,pre=*it,++it;
        ++it;if(it!=yyb.end())nxt=*it;
        if(!pre)link(x,nxt),c[nxt][0]=x,f[x]=nxt;
        else if(!nxt)link(x,pre),c[pre][1]=x,f[x]=pre;
        else if(depth(pre)>depth(nxt))link(x,pre),c[pre][1]=x,f[x]=pre;
        else link(x,nxt),c[nxt][0]=x,f[x]=nxt;
        return depth(x);
    }
    il int Spaly_Min(){
        sta int x,ret;
        x=*yyb.begin();
        if(rt==x)return 1;
        ret=depth(x),cut(x,f[x]),cut(x,c[x][1]),link(x,rt),link(f[x],c[x][1]);
        c[f[x]][0]=c[x][1];f[c[x][1]]=f[x];
        f[x]=0;c[x][1]=rt;f[rt]=x;rt=x;
        return ret;
    }
    il int Spaly_Max(){
        sta int x,ret;
        x=*--yyb.end();
        if(rt==x)return 1;
        ret=depth(x),cut(x,f[x]),cut(x,c[x][0]),link(x,rt),link(f[x],c[x][0]);
        c[f[x]][1]=c[x][0];f[c[x][0]]=f[x];
        f[x]=0;c[x][0]=rt;f[rt]=x;rt=x;
        return ret;
    }
    il vd Del_Root(){
        yyb.erase(yyb.find(rt));
        if(c[rt][0])cut(rt,c[rt][0]),rt=c[rt][0],f[rt]=0;
        else if(c[rt][1])cut(rt,c[rt][1]),rt=c[rt][1],f[rt]=0;
        else rt=0;
    }
}using namespace LCT;
int main(){
#ifdef xzz
    freopen("4825.in","r",stdin);
    freopen("4825.out","w",stdout);
#endif
    int m=gi();sta int opt[maxn],x[maxn],y[maxn];
    for(rg int i=1;i<=m;++i){opt[i]=gi();if(opt[i]==1)x[i]=gi(),y[++y[0]]=x[i];}
    sort(y+1,y+y[0]+1);
    for(rg int i=1;i<=m;++i)if(opt[i]==1)x[i]=lower_bound(y+1,y+y[0]+1,x[i])-y;
    for(rg int i=1;i<=m;++i){
        if(opt[i]==1)printf("%d\n",Insert(x[i]));
        else if(opt[i]==2)printf("%d\n",Spaly_Min());
        else if(opt[i]==3)printf("%d\n",Spaly_Max());
        else if(opt[i]==4)printf("%d\n",Spaly_Min()),Del_Root();
        else printf("%d\n",Spaly_Max()),Del_Root();
    }
    return 0;
}

bzoj4825 [Hnoi2017]單旋