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
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;
}