hdu 2665 Kth number(划分树)

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题目大意:

给出一个大小为n的数组,查询m次,问在一个区间当中的第k小的数

题目分析:

这是一道划分树的模板题,利用的是线段树的思想,接下来我要介绍一下我对划分树的理解:

首先我们定义两个tree[v][i]代表第v层的第i个元素,

sorted[MAX]将原数组排完序得到的数组,

left[i][j]表示第i层第j个数之前的数被划分到左侧的数量

然后那么我们如何建树?

每次找到中位数,利用sorted数组找到,然后每次将小于中位数的以及它本身划分到左儿子,其余的划分到右儿子,然后统计一下left[i][j]数组

那么建完树后我们要左什么样的查询操作?

每次询问l,r区间的第k大,那么我们对于当前层是[L,R]区间,看找到当前要查询区间内有多少个数分到了左儿子,如果大于等于k,那么查询左孩子,否则查询右孩子

代码如下:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <vector>
#define MAX 400020

using namespace std;

int Left[20][MAX];//Left[i][j]表示第i层的前j个数中有几个被分到左子树中
int sorted[MAX];//表示排好序的
int tree[20][MAX];//tree[i][j]记录第i层的第j个元素

void build_tree ( int l , int r , int v )
{
    int mid = ( l + r ) /2;
    if ( l == r ) return;
    int m = sorted[mid];
    int same = mid-l+1;//same表示和m=sorted[mid]相等且分到左边的
    for ( int i = l ; i <= r ; i++ )
        if ( tree[v][i] < m ) same--;
    int lpos = l;
    int rpos = mid+1;
    int ss = 0;
    for ( int i = l ; i <= r; i++ )
    {
        if ( i == l ) Left[v][i] = 0;
        else Left[v][i] = Left[v][i-1];
        if ( tree[v][i] < m )
        {
            tree[v+1][lpos++] = tree[v][i];
            Left[v][i]++;
        }
        else if ( tree[v][i] > m )
            tree[v+1][rpos++] = tree[v][i];
        else
        {
            if ( ss < same )
            {
                tree[v+1][lpos++] = tree[v][i];
                Left[v][i]++;
                ss++;
            }
            else tree[v+1][rpos++] = tree[v][i];
        }
    }
    build_tree ( l , mid , v+1 );
    build_tree ( mid+1 , r , v+1 );
}

int query ( int L , int R , int l  , int r , int k , int v )
{
    int mid = (L+R)/2;
    if ( l == r ) return tree[v][l];
    int off;//off表示[L,l-1]有多少个分到左边
    int cnt;//cnt表示[l,r]有多少个分到右边
    if ( l == L )
    {
        off = 0;
        cnt = Left[v][r];
    }
    else
    {
        off = Left[v][l-1];
        cnt = Left[v][r] - Left[v][l-1];
    }
    if ( cnt >= k ) //有k个分到左边,显然去左二子找第k个
    {
        int lnew = L + off;
        int rnew = lnew + cnt - 1;
        return query ( L , mid , lnew , rnew , k , v+1 );
    }
    else
    {
        off = l - L - off;//[L,l-1]有多少个分到右边
        k = k -cnt;
        cnt = r - l + 1 - cnt;// cnt 表示[l,r]有多少个分到右边
        int lnew = mid+1+off;
        int rnew = lnew + cnt - 1;
        return query ( mid+1 , R , lnew , rnew , k , v+1 );
    }
}

int main ( )
{
    int t,n , m , l , r , k , i;
    scanf ( "%d" , &t );
    while ( t-- )
    {
        scanf ( "%d%d" , &n , &m );
        for ( int i = 1 ; i <= n ; i++ )
        {
            scanf ( "%d" , &tree[0][i] );
            sorted[i] = tree[0][i];
        }
        sort ( sorted + 1 , sorted + n + 1 );
        build_tree ( 1 , n , 0 );
        for ( int i = 0 ; i < m ; i++ )
        {
            scanf ( "%d%d%d", &l , &r , &k );
            printf ( "%d\n" , query ( 1 , n , l , r , k , 0 ));
        }
    }
    return 0;
}



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