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Splay之區間翻轉問題

題目描述

給你 n 個數 分別為 1,2,3,4–n
然後有 m 個操作,每個操作對應一段區間,將區間的數進行翻轉。
比如 1,2,3,4,5 這段序列
操作區間為 2-4
翻轉完成後的序列為 1,4,3,2,5

輸入格式

第一行分別輸入 n,m
第2行到m+1行每行輸入兩個數 對應操作的區間

輸出格式

輸出最後翻轉完成後的序列

資料範圍

n,m<=100000

Splay的區間問題第一道!
說起來也有意思, 本來Splay的初衷是作為權值搜尋樹來用的,沒想到最廣泛的用途卻變成了解決區間序列操作的問題。

想一下如何解決這個問題。

原理

其實翻轉區間就是翻轉左右的子節點。
假如我們把 l翻轉到根節點上去 r+2翻轉到 根節點的右節點上去
那麼 l-r

這段區間就會集中在根節點右節點的左節點裡面。
不懂的可以畫下圖
然後我們就可以將這棵子樹的左右節點全部翻轉過來啦。

優化

但是 這樣會發現一個問題 。
假如我們先翻轉了 2-4 這個區間
然後又翻轉了 2-4 這個區間,前前後後操作了兩次,但最後一點效果都沒有,豈不是很虧?
於是引入lazy標記
我們只需在父節點上打標記,然後進行下放就可以了,如果進行了兩次相反的翻轉,lazy標記就會消失 ,這樣就減少了翻轉的次數!

建樹

如果我們還像平常的Splay一樣,一個一個節點insert插入建樹,確實很慢。
想一下之前學過的資料結構裡,哪一個跟這個比較相似?
線段樹
所以我們可以像線段樹建樹一樣對Splay進行建樹。
其實在替罪羊數裡,重新建樹也是用的這樣的方法。

輸出

由二叉搜尋樹的性質可以知道,最後的序列就是中序遍歷得到的序列。

需要注意的問題

這棵Splay不是權值搜尋樹,而是區間翻轉,所以查詢時的關鍵字不是權值,而是位置!
只是在這道題裡,權值跟位置一樣罷了!
如果翻轉 1-n 怎麼辦?
我們可以建立兩個哨兵節點(我也不知道誰起的這名字)
分別在 1位置和n+2位置 這樣就可以解決上面的問題了
注意,輸出時不要輸出哨兵節點~
下面給出程式碼

#include <cstdio>
#include <iostream>
#define il inline
#define lson l,mid-1,now
#define rson mid+1,r,now using namespace std; const int maxm=1e6+1; const int inf=1e8; int size[maxm],val[maxm],rev[maxm],key[maxm]; int f[maxm],son[maxm][2]; int root,tot; il void pushdown(int x) { if(x&&rev[x]) { rev[son[x][0]]^=1; rev[son[x][1]]^=1; swap(son[x][0],son[x][1]); rev[x]=0; } } il bool get(int x) { return son[f[x]][1]==x; } il void update(int x) { if(x) { size[x]=1; if(son[x][0]) size[x]+=size[son[x][0]]; if(son[x][1]) size[x]+=size[son[x][1]]; } } il void rorate(int x) { int fa=f[x],ffa=f[fa],which=get(x); bool fx=get(fa); son[fa][which]=son[x][which^1]; f[son[fa][which]]=fa; son[x][which^1]=fa; f[fa]=x; f[x]=ffa; if(ffa) son[ffa][fx]=x; update(fa),update(x); } il void splay(int x,int who) { for (int fa;(fa=f[x])!=who;rorate(x)) if (f[fa]!=who) rorate(get(fa)==get(x)?fa:x); if (!who) root=x; } int build(int l,int r,int fa) { if(l>r) return 0; int mid=(l+r)>>1; int now=++tot; key[now]=val[mid]; f[now]=fa; son[now][0]=build(lson); son[now][1]=build(rson); update(now); return now; } inline int findx(int kth) { int now=root; while(1) { pushdown(now); if(kth<=size[son[now][0]]) now=son[now][0]; else { kth-=size[son[now][0]]+1; if(!kth) return now; now=son[now][1]; } } } void print(int now) { pushdown(now); if(son[now][0]) print(son[now][0]); if(key[now]!=inf&&key[now]!=-inf) printf("%d ",key[now]); if(son[now][1]) print(son[now][1]); } il int read() { int x=0; char ch=0; while(ch<'0'||ch>'9') ch=getchar(); while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar(); return x; } int main() { int n,m; n=read(),m=read(); val[1]=-inf,val[n+2]=inf; for(int i=2;i<=n+1;i++) val[i]=i-1; root=build(1,n+2,0); //printf("%d\n",findx(m)); for(int i=1;i<=m;i++) { int l,r; l=read(),r=read(); int lx=findx(l),rx=findx(r+2); splay(lx,0); splay(rx,lx); rev[son[son[root][1]][0]]^=1; } print(root); return 0; }