【LeetCode:715. Range 模块 | 线段树】

算法题

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算法题

题目链接

• 715. Range 模块

⛲ 题目描述

Range模块是跟踪数字范围的模块。设计一个数据结构来跟踪表示为 半开区间 的范围并查询它们。

半开区间 [left, right) 表示所有 left <= x < right 的实数 x 。

实现 RangeModule 类:

RangeModule() 初始化数据结构的对象。
void addRange(int left, int right) 添加 半开区间 [left, right)，跟踪该区间中的每个实数。添加与当前跟踪的数字部分重叠的区间时，应当添加在区间 [left, right) 中尚未跟踪的任何数字到该区间中。
boolean queryRange(int left, int right) 只有在当前正在跟踪区间 [left, right) 中的每一个实数时，才返回 true ，否则返回 false 。
void removeRange(int left, int right) 停止跟踪 半开区间 [left, right) 中当前正在跟踪的每个实数。

示例 1：

输入
[“RangeModule”, “addRange”, “removeRange”, “queryRange”, “queryRange”, “queryRange”]
[[], [10, 20], [14, 16], [10, 14], [13, 15], [16, 17]]
输出
[null, null, null, true, false, true]

解释
RangeModule rangeModule = new RangeModule();
rangeModule.addRange(10, 20);
rangeModule.removeRange(14, 16);
rangeModule.queryRange(10, 14); 返回 true （区间 [10, 14) 中的每个数都正在被跟踪）
rangeModule.queryRange(13, 15); 返回 false（未跟踪区间 [13, 15) 中像 14, 14.03, 14.17 这样的数字）
rangeModule.queryRange(16, 17); 返回 true （尽管执行了删除操作，区间 [16, 17) 中的数字 16 仍然会被跟踪）

提示：

1 <= left < right <= 109
在单个测试用例中，对 addRange 、 queryRange 和 removeRange 的调用总数不超过 104 次

求解思路&实现代码&运行结果

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⚡ 线段树

求解思路

参考题解:【宫水三叶】线段树（动态开点）的两种方式

实现代码

class RangeModule {
    class Node {
        int ls, rs, sum, add;
    }
    int N = (int)1e9 + 10, M = 500010, cnt = 1;
    Node[] tr = new Node[M];
    void update(int u, int lc, int rc, int l, int r, int v) {
        int len = rc - lc + 1;
        if (l <= lc && rc <= r) {
            tr[u].sum = v == 1 ? len : 0;
            tr[u].add = v;
            return ;
        }
        lazyCreate(u);
        pushdown(u, len);
        int mid = lc + rc >> 1;
        if (l <= mid) update(tr[u].ls, lc, mid, l, r, v);
        if (r > mid) update(tr[u].rs, mid + 1, rc, l, r, v);
        pushup(u);
    }
    int query(int u, int lc, int rc, int l, int r) {
        if (l <= lc && rc <= r) return tr[u].sum;
        lazyCreate(u);
        pushdown(u, rc - lc + 1);
        int mid = lc + rc >> 1, ans = 0;
        if (l <= mid) ans = query(tr[u].ls, lc, mid, l, r);
        if (r > mid) ans += query(tr[u].rs, mid + 1, rc, l, r);
        return ans;
    }
    void lazyCreate(int u){
        if (tr[u] == null) tr[u] = new Node();
        if (tr[u].ls == 0) {
            tr[u].ls = ++cnt;
            tr[tr[u].ls] = new Node();
        }
        if (tr[u].rs == 0) {
            tr[u].rs = ++cnt;
            tr[tr[u].rs] = new Node();
        }
    }
    void pushdown(int u, int len) {
        if (tr[u].add == 0) return;
        if (tr[u].add == -1) {
            tr[tr[u].ls].sum = tr[tr[u].rs].sum = 0;
        } else {
            tr[tr[u].ls].sum = len - len / 2;
            tr[tr[u].rs].sum = len / 2;
        }
        tr[tr[u].ls].add = tr[tr[u].rs].add = tr[u].add;
        tr[u].add = 0;
    }
    
    void pushup(int u) {
        tr[u].sum = tr[tr[u].ls].sum + tr[tr[u].rs].sum;
    }
    public void addRange(int left, int right) {
        update(1, 1, N+1, left, right - 1, 1);
    }
    public boolean queryRange(int left, int right) {
        return query(1, 1, N+1, left, right - 1) == right - left;
    }
    public void removeRange(int left, int right) {
        update(1, 1, N+1, left, right - 1, -1);
    }
}

运行结果

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共勉

最后，我想和大家分享一句一直激励我的座右铭，希望可以与大家共勉！