二维树状数组+差分【p4514】上帝造题的七分钟

Description

“第一分钟,X说,要有矩阵,于是便有了一个里面写满了(0)(n imes m)矩阵。

第二分钟,L说,要能修改,于是便有了将左上角为((a,b)),右下角为((c,d))的一个矩形区域内的全部数字加上一个值的操作。

第三分钟,k说,要能查询,于是便有了求给定矩形区域内的全部数字和的操作。

第四分钟,彩虹喵说,要基于二叉树的数据结构,于是便有了数据范围。

第五分钟,和雪说,要有耐心,于是便有了时间限制。

第六分钟,吃钢琴男说,要省点事,于是便有了保证运算过程中及最终结果均不超过32位有符号整数类型的表示范围的限制。

第七分钟,这道题终于造完了,然而,造题的神牛们再也不想写这道题的程序了。”

——《上帝造裸题的七分钟》 所以这个神圣的任务就交给你了。

Input

输入数据的第一行为X n m,代表矩阵大小为(n imes m)
从输入数据的第二行开始到文件尾的每一行会出现以下两种操作:

  • L a b c d delta —— 代表将((a,b),(c,d))为顶点的矩形区域内的所有数字加上delta。
  • k a b c d —— 代表求((a,b),(c,d))为顶点的矩形区域内所有数字的和。

请注意,(k)为小写。

Output

针对每个k操作,在单独的一行输出答案。

裸的二维树状数组问题.

二维前缀和:

[sum[i][j]=sum[i-1][j]+sum[i][j-1]-sum[i-1][j-1]+a[i][j] ]

考虑差分:

[d[i][j]表示a[i][j]与a[i-1][j]+a[i][j-1]-a[i-1][j-1]的差 ]

此时小推一下式子即可.

区间修改,区间查询

[sum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}sum_{k=1}^{i}sum_{h=1}^{j}d[h][k] ]

这个时候记录每个位置的(d[h][k])出现了几次.

所以式子变形得到.

[sum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}d[i][j] imes (x-i+1) imes (y-j+1) ]

然后把式子展开.就变成这个

[(x+1) imes (y+1) imes sum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}d[i][j]-(y+1) imessum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}d[i][j] imes i -(x+1)sum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}d[i][j] imes j + sum_{i=1}^{x}sum_{j=1}^{y}d[i][j] imes i imes j ]

然后四个树状数组数组分别维护这些东西:

(d[i][j],d[i][j] imes i ,d[i][j] imes j,d[i][j] imes i imes j)

代码

#include<cstdio>
#include<cctype>
#define N 2050
#define R register
using namespace std;
inline void in(int &x)
{
	int f=1;x=0;char s=getchar();
	while(!isdigit(s)){if(s=='-')f=-1;s=getchar();}
	while(isdigit(s)){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
	x*=f;
}
int t1[N][N],t2[N][N],t3[N][N],t4[N][N],n,m;
#define lowbit(x) x&-x
inline void add(int x,int y,int del)
{
	for(R int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))
		for(R int j=y;j<=m;j+=lowbit(j))
		{
			t1[i][j]+=del;
			t2[i][j]+=del*x;
			t3[i][j]+=del*y;
			t4[i][j]+=del*x*y;
		}
}
inline void ado(int xa,int ya,int xb,int yb,int z)
{add(xa,ya,z);add(xa,yb+1,-z);add(xb+1,ya,-z);add(xb+1,yb+1,z);}
inline int que(int x,int y)
{
	R int res=0;
	for(R int i=x;i;i-=lowbit(i))
		for(R int j=y;j;j-=lowbit(j))
			res+=(x+1)*(y+1)*t1[i][j]-(y+1)*t2[i][j]-(x+1)*t3[i][j]+t4[i][j];
	return res;
}
inline int query(int xa,int ya,int xb,int yb)
{return que(xb,yb)-que(xb,ya-1)-que(xa-1,yb)+que(xa-1, ya-1);}
char s[6];
int main()
{
	in(n),in(m);
	for(R int a,b,c,d,x;~scanf("%s",s+1);)
	{
		in(a),in(b),in(c),in(d);
		if(s[1]=='L')in(x),ado(a,b,c,d,x);
		else printf("%d
",query(a,b,c,d));
	}
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/-guz/p/9839300.html