深度剖析主席樹(靜態)
主席樹(chairman tree)(據說是被chairman傳開的)
它是一種專門用來實現求區間第K大這類操作的資料結構
Q:這不是分塊輕鬆解決的事嗎?
A:是的,但是分塊時間為的,而主席樹是的
Q:這是不是很難,程式碼複雜度極高?
A:NoNoNo,程式碼複雜度一點都不高,前置知識只有動態開點線段樹
Q:那我不會怎麼辦?
A:右轉自行度娘,或者菜雞的部落格
菜雞很菜,剛學了主席樹,還是最簡單的靜態
首先思考一下,區間求第K大,最暴力的解自然是每次排序,是
Q:如果用資料結構維護呢?
A:每次詢問用一棵權值線段樹或者權值樹狀陣列+二分維護,也是
權值樹狀陣列+二分姑且不論,我們只談權值線段樹(時間複雜度低才是王道)
每次詢問的是一段區間,與區間相關的演算法沒有多少,也就字首和,線段樹……
權值線段樹下標記的是值的大小,存的是出現次數,所以具有可加減性
故選用字首和
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前面的引導就差不多結束了,進入正文了
主席樹=字首和+線段樹=對每個字首和中的點開一棵權值線段樹(下標記的是權值的線段樹)
線段樹上的結點記錄個數中,大小在區間中的數的個數
建立棵線段樹,不動態開點必定超空間,動態開點後,將新的樹建立在原來的樹之上
每次只用新插入一個結點,
如果該結點應該在左子樹,右子樹就不用變;反之左子樹不用變
每次新插入只用,總共建個結點就夠了
void add(int &p,int l,int r,int x) { lc[++cnt]=lc[p],rc[cnt]=rc[p],s[cnt]=s[p]+1,p=cnt; if(l==r) return; int mid=l+r>>1; if(x<=mid) add(lc[p],l,mid,x); else add(rc[p],mid+1,r,x); } //lc為左兒子,rc為右兒子,s為結點個數
查詢:由於上文提到線段樹具有可減性,只用在的線段樹的線段樹找第K大,這算是權值線段樹的基本操作吧
(不會可見可憐的狗狗這道題,也可以看程式碼)
int kth(int p1,int p2,int l,int r,int x)
{
if(l==r) return l;
int xx=s[lc[p2]]-s[lc[p1]];
int mid=l+r>>1;
if(x<=xx) return kth(lc[p1],lc[p2],l,mid,x);
else return kth(rc[p1],rc[p2],mid+1,r,x-xx);
}
總結:主席樹就是字首和+線段樹的思想毒瘤了一點(有心人可以看出我上面的引導是倒推的),但是隻要你熟練掌握線段樹,知道思想後小菜一碟
例題(時刻更新)
1、Luogu P3834 【模板】可持久化線段樹 1(主席樹)
額,模板題,加個離散化就號了
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=4e6+5;
int n,m,rt[N],b[N];
struct A{int id,x; }a[N];
bool cmp(A x,A y)
{
return x.x<y.x;
}
struct B
{
int cnt,lc[N],rc[N],s[N];
void add(int &p,int l,int r,int x)
{
lc[++cnt]=lc[p],rc[cnt]=rc[p],s[cnt]=s[p]+1,p=cnt;
if(l==r) return;
int mid=l+r>>1;
if(x<=mid) add(lc[p],l,mid,x);
else add(rc[p],mid+1,r,x);
}
int kth(int p1,int p2,int l,int r,int x)
{
if(l==r) return l;
int xx=s[lc[p2]]-s[lc[p1]];
int mid=l+r>>1;
if(x<=xx) return kth(lc[p1],lc[p2],l,mid,x);
else return kth(rc[p1],rc[p2],mid+1,r,x-xx);
}
}zxs;
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=n;i++)
a[i].id=i,scanf("%d",&a[i].x);
sort(a+1,a+n+1,cmp);
int tot=0;
for(int i=1;i<=n;i++) b[a[i].id]=i;
for(int i=1;i<=n;i++)
rt[i]=rt[i-1],zxs.add(rt[i],1,n,b[i]);
while(m--)
{
int l,r,k; scanf("%d%d%d",&l,&r,&k);
printf("%d\n",a[zxs.kth(rt[l-1],rt[r],1,n,k)].x);
}
return 0;
}
2、可憐的狗狗(這是超連結)
模板題*2
3、Luogu P3919 【模板】可持久化陣列(可持久化線段樹/平衡樹)
模板題*3
4、BZOJ 2223: [Coci 2009]PATULJCI
模板題,查詢中位數相同的是否超過序列長度的一半