题目:支持修改数组元素的区间第k大。
看题解这道题是可以用树状数组套主席树做的,但是树状数组套主席树不优化空间的话,要140MB左右,这题只给了32MB。
没看懂怎么优化,只能用线段树套平衡树了,我写的是线段树套SBT,线段树的每个节点上的SBT存这个节点代表的区间的所有数。
修改操作就是对于叶节点到根的所有SBT删除旧元素再加入新元素,删除的元素把下标入栈,插入元素时优先从栈中取。
对于一个数M求它在[L,R]中的排名就是用线段树分段求每一段中小于M的数的个数最后再+1就是M的排名,
有了这个操作就可以二分法找到区间的第k大。空间的话,n=50000,SBT只要开 n*( ceil(log2(n)) +1 ) 的空间就可以了,大约85万。
二分的时候,先做了一个优化,先求出所有涉及的节点,以及区间内的最大值最小值,然后再二分,从910ms优化到了730ms。
代码:(730ms 16404KB)
#include <iostream> #include <cstdio> #include <stack> #include <algorithm> #include <vector> #include <cstring> #define inf 0x7fffffff #define maxn 50007 #define maxnn 870007 #define ls l,m,rt<<1 #define rs m+1,r,rt<<1|1 using namespace std; stack<int> D;//被删节点标号 //SBT int L[maxnn],R[maxnn],S[maxnn],K[maxnn],IP;//左右子树,树中元素个数,键值,指针 //左旋右旋 void zig(int &x){int t=R[x];R[x]=L[t];L[t]=x;S[t]=S[x];S[x]=S[L[x]]+S[R[x]]+1;x=t;} void zag(int &x){int t=L[x];L[x]=R[t];R[t]=x;S[t]=S[x];S[x]=S[L[x]]+S[R[x]]+1;x=t;} void level(int &x){//平衡函数 if(S[L[L[x]]]>S[R[x]]) {zag(x);level(R[x]);level(x);return;} if(S[R[R[x]]]>S[L[x]]) {zig(x);level(L[x]);level(x);return;} if(S[R[L[x]]]>S[R[x]]) {zig(L[x]);zag(x);level(L[x]);level(R[x]);return;} if(S[L[R[x]]]>S[L[x]]) {zag(R[x]);zig(x);level(R[x]);level(L[x]);return;} } void Insert(int &x,int v){//加入元素 if(!x) { //取新元素下标 if(D.empty()) x=++IP; else x=D.top(),D.pop(); //赋值 L[x]=R[x]=0; S[x]=1;K[x]=v; return; } //递归 v <= K[x]?Insert(L[x],v):Insert(R[x],v); //更新,平衡 ++S[x];level(x); } bool Del(int &x,int v){//删除元素 if(!x) return 0; bool T=0; if(v==K[x]){//如果到了要删的节点 if(R[x]){//如果有右子树 zig(x);//左旋 T=Del(L[x],v);//递归删除左子树 S[x]-=T;level(x);//更新+平衡 return T; } //无右子树,直接令x=L[x]来删除x节点,注意回收x的空间 D.push(x); x=L[x]; return 1; } //没到要删的节点,递归删除 T = v < K[x]?Del(L[x],v):Del(R[x],v); S[x]-=T;level(x); return T; } int getRank(int x,int v){//求v在树x中的排名 if(!x) return 1; return v <= K[x]?getRank(L[x],v):1+S[L[x]]+getRank(R[x],v); } //常规 int n,m;//n数组元素个数,m操作个数 int A[maxn];//原数组 //线段树套平衡树,每个节点都是一颗SBT的根节点 int SBT[maxn <<2];//树根 int Max[maxn<<2],Min[maxn<<2],Minx,Maxx;//最大最小值 vector <int> Roots;//预存当前区间需要用到的节点 void build(int l,int r,int rt){//建树 for(int i=l;i<=r;++i) Insert(SBT[rt],A[i]); if(l==r) {Max[rt]=Min[rt]=A[l];return;} int m=(l+r)>>1; build(ls); build(rs); Max[rt]=max(Max[rt<<1],Max[rt<<1|1]); Min[rt]=min(Min[rt<<1],Min[rt<<1|1]); } void Find(int L,int R,int l,int r,int rt){//预处理区间信息 if(L <= l && r <= R) { Roots.push_back(rt); Maxx=max(Maxx,Max[rt]); Minx=min(Minx,Min[rt]); return; } int m=(l+r)>>1; if(L <= m) Find(L,R,ls); if(R > m) Find(L,R,rs); } void Change(int X,int C,int l,int r,int rt){//修改元素:删旧的,插入新的 Del(SBT[rt],A[X]);Insert(SBT[rt],C); if(l==r) {Max[rt]=Min[rt]=C;return;} int m = (l + r) >> 1; X <= m?Change(X,C,ls):Change(X,C,rs); Max[rt]=max(Max[rt<<1],Max[rt<<1|1]); Min[rt]=min(Min[rt<<1],Min[rt<<1|1]); } int main(void) { int Test;scanf("%d",&Test); while(Test-->0){ //初始化SBT L[0]=R[0]=S[0]=IP=0;while(!D.empty()) D.pop(); memset(SBT,0,sizeof(SBT)); //读取输入 scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&A[i]); //建树 build(1,n,1); //处理操作 for(int i=0;i<m;++i){ char op;int s,t,k; scanf(" %c%d%d",&op,&s,&t); if(op=='C'){ //修改,A[s]中是旧的数组值,更改完后更新A[s] Change(s,t,1,n,1);A[s]=t; } else{ scanf("%d",&k); Minx=inf;Maxx=0;Roots.clear(); Find(s,t,1,n,1);//预处理区间 //二分查找 int L=Minx,R=Maxx+1; while(L+1 < R){//左闭右开[L,R),求Rank=k的最大值 int M = (L + R) >> 1; int rank=1; for(int j=0;j<Roots.size();++j) rank+=getRank(SBT[Roots[j]],M)-1; if(rank <= k) L=M; else R=M; } printf("%d\n",L); } } } return 0; }