POJ2104-K-th Number-区间第k大-可持久化线段树/主席树

可持续化线段树也蛮好理解的啦。

对于求区间第k大问题:

   引用1:首先我们知道 【1,n】建出来的线段树可以在logn时间内 找到【1,n】的第k大(二分嘛)

   怎么做到logn找到任意区间第k大?

   那么如果我们开n棵线段树,每颗分别是【1,1】【1,2】.....【1,n】为区间建的树,那么根据在这里线段树维护的【区间信息可减】的性质,任意两颗线段树相减得到的还是一棵【有意义】的线段树  :

      【1,i-1】 与【1,j】的线段树的所有儿子节点相减,得到的就是【i,j】为下标建立的一个线段树,那么我们 可以按照  引用1   求得区间【i,j】的第k大。

因此任意区间第k大的问题得以解决。


现在的问题是,如果真的去开n棵线段树,无论是建树的时间,还是内存消耗上,都是不可接受的。但是,因为所有相邻的线段树,都【只有一个节点不同而已】,他们之间有大量的【重叠信息】

因此,仔细想一下可以发现,线段两颗相邻的线段树也只有 【logn个节点是不同的】。

因此每次新建一个线段树,我们抽象地 【copy前一棵线段树+修改logn个节点】就可以得到新的线段树。

而这个操作我们可以直接把 新线段树的 【不需要修改的部分直接用【指针】指向 前一颗线段树的节点】即可,而需要修改部分则 重新new出logn个节点。因此 按照刚才的推理,我们每次建一个新的线段树,只需要创建logn个节点,显然时间和空间复杂度都是logn。

总的n棵线段树的时间空间复杂度都是nlogn,这是可以接受的。


具体怎么每次新建一颗线段树并利用好前一棵线段树的信息,可以看代码实现,比较好理解

#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
const int MAXNN=100005;
#define w(i) T[(i)].w
#define ls(i) T[(i)].ls
#define rs(i) T[(i)].rs
int n;
struct node
{
    int ls,rs,w;
    node(){ls=rs=w=0;}
}T[MAXNN*20];

int a[MAXNN],b[MAXNN],root[MAXNN],sz,m;

void ins(int &i,int l,int r,int x)
{
    T[++sz]=T[i]; i=sz;<span style="white-space:pre">		</span>//直接复制上一棵线段树对应位置的节点
    w(i)++;
    if (l==r) return;
    int m=(l+r)>>1;
    if (x<=m) ins(ls(i),l,m,x);
    else ins(rs(i),m+1,r,x);
}
int query(int i,int j,int l,int r,int k)
{
    if (l==r) return l;
    int t=w(ls(j))-w(ls(i));<span style="white-space:pre">			</span>//得到相减之后的抽象【区间线段树】的左儿子sum值
    int m=(l+r)>>1;
    if (t>=k) return query(ls(i),ls(j),l,m,k);
    else return query(rs(i),rs(j),m+1,r,k-t);
}

int main()
{
	//DO YOLO
	root[0]=0;
	sz=0;
	int m;
	cin>>n>>m;
	int i;
	for (i=1;i<=n;i++) scanf("%d",& a[i]),b[i]=a[i];
	sort(b+1,b+1+n);
	n=unique(b+1,b+1+n)-b-1;
	for (  i=1;i<=n;i++)
	{
		root[i]=root[i-1];
		a[i]=lower_bound(b+1,b+1+n,a[i])-b;
		ins(root[i],1,n,a[i]);
	}

	//支持操作:
	//QUERY(s,t,k):query(root[s-1],root[T],1,n,k);
	int x,y,k;
	for (i=1;i<=m;i++)
	{
		scanf("%d%d%d",&x,&y,&k);
		int ret=query(root[x-1],root[y],1,n,k);
		printf("%d\n",b[ret]);
	}
    return 0;
}


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