package arithmetic;
class Segment
{
int left;
int right;
int count=0;
int sum =0;
}
public class SegmentTree {
public static int num[] = new int[5000];
public static void main(String args[])
{
Segment tree[] = new Segment[5000];
for(int i=0;i<tree.length;i++)
tree[i] = new Segment();
/*create(tree,0,7,1);
for(int i=1;i<=15;i++)
{
System.out.println("["+tree[i].left+" "+tree[i].right+"]");
}*/
// insert(tree,4,4,1);
for(int i=1;i<=7;i++)
num[i]=i;
build(tree,1,7,1);
for(int i=1;i<=15;i++)
{
System.out.println("["+tree[i].left+" "+tree[i].right+"] "+tree[i].sum);
}
System.out.println(query(tree,1,2,1));
// 修改
modify(tree,1,10,1);
for(int i=1;i<=15;i++)
{
System.out.println("["+tree[i].left+" "+tree[i].right+"] "+tree[i].sum);
}
}
/*
* 线段树是一个完全二叉树，故其叶子结点为满足：左孩子＝2*n 右孩子=2*n+1
* */
public static void create(Segment[]tree,int l,int r,int n) //线段树是一个静态二叉树结构
{
if(l==r) //如果线段的两个端点已经相等的话，把它插入到里面就可以停止了,这样线段树的叶子结点就是 [1-1][2-2]这种形式的了,因为在插入线段的时候，如果要插入的线段不能洽好在线段树的一侧的话，那么就要把该线段分成两半插入到线段树中，那么在分隔的原理是：根据当前结点的中点进行分隔，当前结点的中点为mid ，那么就将线段[a-b]分成 [a-mid] 插入线段的左孩子，[mid-b]插入线段的右孩子中,但在分隔的过程中，如果分开的一段洽好是a==mid ，那么就会出现两个值都一样的情况，所以我们在建立线段树的时候，要建立到底，直到把所有的点都建立出来
{
tree[n].left=l;
tree[n].right=r;
return ;
}
tree[n].left=l;
tree[n].right=r;
int mid = (r+l)/2;
create(tree,l,mid,n*2);
create(tree,mid+1,r,n*2+1);
}
/*
* 线段树的插入
* */
public static void insert(Segment[] tree,int l,int r,int n)
{
System.out.println(n);
if(l == tree[n].left && r == tree[n].right )
{
tree[n].count++;
return ;
}
int mid = (tree[n].left + tree[n].right)/2;
if(r<=mid) // 插入到左孩子中去
insert(tree,l,r,2*n);
else //一定要加 else , r = = l 的情况出如果不判断会出现错误
if(l>=mid)// 插入到右孩子中去
insert(tree,l,r,2*n+1);
else //将 l ,r 分成两个线段
{
insert(tree,l,mid,2*n);
insert(tree,mid+1,r,2*n+1);
}
}
/* --------------------------------------------应用-------------------------------------------------------
* 下面写一个区间求和的算法，需求：N个点，每个点的有一个值，求任意两个点之间的和
*
* 1. 首先创建一个线段树，每个结点的线段保存是两人上结点之间所有结点的和
* 2. 下面查询任意两个点之间的和 如果 [2-5] 那么就要求出 2 3 4 5 上点的和
* */
/*
* l - r 代表区间
* 返回 数组 num [l -r ]区间内的和
* */
public static int build(Segment tree[],int l,int r,int n)
{
tree[n].left=l;
tree[n].right=r;
if(l==r)
{
return tree[n].sum=num[l];
}
int mid = (l+r)>>1;
return tree[n].sum = build(tree,l,mid,2*n)+ build(tree,mid+1,r,2*n+1);
}
/*
* # l-r 表示区间
* 返回区间内的和
*
* */
public static int query(Segment tree[],int l,int r,int n)
{
if(l==tree[n].left && r==tree[n].right)
return tree[n].sum;
int mid = (tree[n].left+tree[n].right)>>1;
if(r<=mid)
return query(tree,l,r,n<<1);
else
if(l>=mid)
return query(tree,l,r,n<<1|1);
else
return query(tree,l,mid,n<<1)+query(tree,mid+1,r,n<<1|1);
}
/*
* id 要修改的结点号
* sum 要修改为多少人
* */
public static void modify(Segment tree[],int id,int sum,int n) //是其一个点的人数，只要把其本身和所有的孩子改了即可,
{
tree[n].sum+=sum;
if(tree[n].left == tree[n].right)
return ;
int mid = (tree[n].left+tree[n].right)>>1;
if(id<=mid) //根据修改的编号判断是修改左孩子还是右孩子，因为不可能现时修改两个孩子
modify(tree,id,sum,n<<1);
else
modify(tree,id,sum,n<<1|1);
}
/*
* 些事例为求任意区间内的和，所以线段树维护的应该是区间内的和
*
* */
}
