树状数组的理解(前缀和 and 差分)
二更——
有神仙反映數星星那個題外鏈炸了,我決定把圖給你們粘一下,漢語翻譯的話在一本通提高篇的樹狀數組那一章里有,同時也修改了一些漢語語法的錯誤
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這段時間學了線段樹組,當神仙們都在學kmp和hash的時候,我這個蒟蒻致遠星了,,,,,所以在補完字符串算法之后我決定再補一補數據結構
這篇總結主要就是給自己看的,所以樹狀數組的原理請移步這篇
高赫奆佬的blogs
這篇以例題為主
首先是一道板子題
P3374 【模板】樹狀數組 1
這個題是個板子
讓我們來看一看樹狀數組的一些操作
1.對某一個點添加某個值
void update(int x,int y) {while(x <= n){t[x] += y;x += lowbit(x);} }
考慮樹狀數組t[ x] 表示區間[x-lowbit(x)+1,x]之間所有數的和,又因為所有x為2的整倍數的t數組的值都來自于前面2的整倍數的貢獻,所以我們要把每一個lowbit(x)都進行添加x值
如果你看不懂,可以看看這個圖
2.還有就是查詢某個區間的值
我們肯定知道在前綴和中[x,y]這個區間的值就是sum(y)-sum(x-1)對吧,然后我們只需要寫出來sum函數就可以了
int sum(int x) {int res = 0;while(x>0){res += t[x];x -= lowbit(x);}return res; }
還有就是快速求lowbit(x)的值的代碼
int lowbit(int x) {return x & (-x); }
這樣我們這道板子題就差不多完事了
放一下代碼吧
#include <iostream> #include <cstdio> using namespace std; int n, m, t[500010]; int lowbit(int x) {return x & (-x); } void update(int x,int y) {while(x <= n){t[x] += y;x += lowbit(x);} } int sum(int x) {int res = 0;while(x>0){res += t[x];x -= lowbit(x);}return res; } int main() {scanf("%d%d", &n, &m);for (int i = 1, v; i <= n; ++i){scanf("%d", &v);update(i,v);}for (int i = 1, temp, u, v; i <= m; ++i){scanf("%d%d%d", &temp, &u, &v);if(temp == 1) update(u,v);else printf("%d\n",sum(v) - sum(u - 1));}return 0; }
下面來看到第二個板子
P3368 【模板】樹狀數組 2
這個題換了一個問法,問的是某幾個數的差,所以我們再添加差分這個元素
把原本p[x]表示的意思變為[x-lowbiut(x)+1,x]這個區間右端點與左端點的差,因為還是按照lowbit(x)來倍增的,所以我們能夠通過sum這個函數來求得任意兩個數的差分值,然后相減就能得到所求數字,不明白的話,我慢慢講來。
首先sum和update的方法是不變的,但是因為我們對于一個區間內的所有數都加z,所以這個區間內的差分值是不變的,我們只對左端點的差分值加z,右端點+1的位置的差分值-z就行了
update(l,z); update(r + 1,-z);
想要求某一個數的話,直接將這個數到1所有的差分值相加即可求得,也就是sum(x)
這個題就完事啦
#include <iostream> #include <cstdio> using namespace std; long long n, m,t[500010]; inline int lowbit(int x) {return x & (-x); } inline void update(int x,int y) {while(x<=n){t[x] += y;x += lowbit(x);} } inline int sum(int x) {int res = 0;while(x){res += t[x];x -= lowbit(x);}return res; } int main() {scanf("%d%d", &n, &m);int now,past = 0;for (int i = 1; i <= n; ++i){scanf("%d", &now);update(i,now - past);past = now;}for (int i = 1,k; i <= m;++i){scanf("%d", &k);if(k == 1){int x, y, z;scanf("%d%d%d", &x, &y, &z);update(x,z);update(y + 1,-z);}else{int x;scanf("%d", &x);printf("%d\n", sum(x));}}return 0; }
還有一道比較好玩的題目
ural 1028 stars
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這個題的大體意思就是給你星星的坐標,在星星左下方的(包括正左和正下)的星星有k顆,那么這個星星就是k級的,問每一級星星的數量,星星的坐標按照y軸升序輸入,y軸相同的按x軸升序輸入
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怎么說呢,一看到坐標肯定先想到二維數組,但是數據范圍在這個地方了,你肯定是不能開p[15000][15000]的,我們再看看這個題,他的輸入很棒啊,保證了后輸入的一定是把之前輸入的星星包含在內了,所以我們就可以用a[x] 表示橫坐標為x的星星的個數,然后跑一遍統計一下就可以辣
上代碼
這地方有個坑,就是星星的坐標可以是(0,0)但是我們跑前綴和的時候因為有lowbit(x)操作,下標必須從1開始,所以我們把每一個讀進來的x都++,這樣的話不僅不影響最終結果,而且也不會出鍋啦
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>using namespace std;int c[32010]; int level[32010];//求2的K次冪 int lowbit(int t) {return t&(-t); } //更新樹狀數組 void update(int t) {while(t<32010){++c[t];t+=lowbit(t);} } //獲取前N項和 int getSum(int t) {int sum = 0;while(t>0){sum+=c[t];t-=lowbit(t);}return sum; } int main() {int n;int x;int y;int i;int sum;scanf("%d",&n);memset(c,0,sizeof(c));memset(level,0,sizeof(c));for(i = 0;i<n;i++){scanf("%d%d",&x,&y);++x;//星星的左邊可以從0開始,但是update函數的參數卻不能是0,所有向后移一位 update(x);sum = getSum(x);++level[sum];}for(i = 0;i<n;i++){printf("%d\n",level[i+1]);}return 0; }
ok 完事~
轉載于:https://www.cnblogs.com/this-is-M/p/11082874.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的树状数组的理解(前缀和 and 差分)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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