ZOJ 2112 Dynamic Rankings (动态区间第K大) (线段树套SBT+二分)

ZOJ 2112 Dynamic Rankings (动态区间第K大) (线段树套SBT+二分)_第1张图片

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;
}







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