初识树状数组,对树状数组做个摘录:感觉这个图很经典,似乎一切奥妙都在里面。文章部分内容出自:http://www.cnblogs.com/yykkciwei/archive/2009/05/08/1452889.html
问题提出:已知数组a[],元素个数为n,现在更改a中的元素,要求得新的a数组中i到j区间内的和(1<=i<=j<=n).
思考:对于这个问题,我们可以暴力地来解决,从a[i]一直累加到a[j],最坏的情况下复杂度为O(n),对于m次change&querry,合起来的复杂度为O(m*n),在n或m很大的情况下,这样的复杂度是让人无法忍受的.另外,如果没有元素的变更,我们完全可以存储sum[1,k](k=1,2,……),然后对任意给定的查找区间[i,j],都可以方便的用ans=sum[1,j]-sum[1,i-1],当然这只是没有元素改变的情况下的比较优化的解法.那么对于有元素变更的问题是否有更高效的方法呢?(废话!没有我还写啥?!)可以想一下,每次更改的元素是比较少的,有时候甚至每次只改变一个元素,但是在用暴力方法求区间和的时候,却对区间内所有的元素都累加了一遍,这样其实造成了许多无谓的运算.这时候也许会想到如果能把一些结果存起来会不会减少很多运算?答案是肯定的,但问题是怎么存,存什么?如果存任意区间的话,n比较大的时候不但内存吃不消,而且存储的量太大,不易更改,反而得不偿失;那么也许可以考虑存储特定的一些区间(比如说线段树,其实现在讨论的问题用线段树完全可以解,以后再详细写线段树).那么现在重新回过头来,看下这个问题,我们已经确定了要存储一些特定区间sum的想法,接下来我们要解决的无非是两个问题:1、减少更改元素后对这些区间里的sum值的更改时间.2、减少查找的时间.
代码实现:
int lowbit(int i) { return i&(-i); } void update(int x, int i) { while(x <= MAX){ arr[x] += i; x += lowbit(x); } } int sum(int i) { int ans = 0; while(i > 0){ ans += arr[i]; i -= lowbit(i); } return ans; }
#include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX 100001 int arr[MAX]; int left_bigger[MAX], right_bigger[MAX], left_lower[MAX], right_lower[MAX]; int lowbit(int i) { return i&(-i); } void update(int x, int i) { while(x <= MAX){ arr[x] += i; x += lowbit(x); } } int sum(int i) { int ans = 0; while(i > 0){ ans += arr[i]; i -= lowbit(i); } return ans; } int main() { __int64 res; int t, n, i; int skill[MAX]; scanf("%d", &t); while(t--){ scanf("%d", &n); for(i = 1; i <= n; i ++){ scanf("%d", &skill[i]); } res = 0; memset(arr, 0, sizeof(arr)); for(i = 1; i <= n; i ++){ update(skill[i], 1); left_bigger[i] = sum(MAX) - sum(skill[i]); left_lower[i] = sum(skill[i]-1); } memset(arr, 0, sizeof(arr)); for(i = n; i > 0; i --){ update(skill[i], 1); right_bigger[i] = sum(MAX)-sum(skill[i]); right_lower[i] = sum(skill[i]-1); } for(i = 1; i <= n; i ++){ res += left_bigger[i]*right_lower[i]+left_lower[i]*right_bigger[i]; } printf("%I64d\n", res); } return 0; }