【数据结构】线段树的几种用法

区间修改与区间查询

运用Lazy-Tag(懒标记)的维护方法

例题:

洛谷P3372:https://www.luogu.org/problemnew/show/P3372

代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
#define maxn 100007
#define ll long long
ll sum[maxn<<2],add[maxn<<2],a[maxn],n,m;
void build(ll l,ll r,ll k)//建树 [l,r]中 编号为k的区间 
{
    if(l==r)//叶子节点 
    {
        sum[k]=a[l];
        return;
    }
    ll mid=(l+r)>>1;
    build(l,mid,k<<1);//左子树 
    build(mid+1,r,k<<1|1);//右子树 
    sum[k]=sum[k<<1]+sum[k<<1|1];//更新区间和 
}
void Add(ll l,ll r,ll v,ll k)//给定区间[l,r]中所有的数加上v 
{
    add[k]+=v;//打标记 
    sum[k]+=(r-l+1)*v;//维护对应区间和 
    return;
}
void pushdown(ll l,ll r,ll mid,ll k)//标记下传 
{
    if(add[k]==0) return;//如果没有标记 就退出 
    Add(l,mid,add[k],k<<1);//传给左子树 
    Add(mid+1,r,add[k],k<<1|1);//传给右子树 
    add[k]=0;//传完之后清楚标记 
}
void update(ll x,ll y,ll v,ll l,ll r,ll k)//更新定区间[x,y]中 区间[l,r]第k个区间 
{
    if(l>=x&&r<=y) return Add(l,r,v,k);//当这个定区间包含区间[l,r] 则更新区间[l,r]的值 
    ll mid=(l+r)>>1;
    pushdown(l,r,mid,k);//标记下传 
    if(x<=mid) update(x,y,v,l,mid,k<<1);//更新左子树 
    if(mid<y) update(x,y,v,mid+1,r,k<<1|1);//更新右子树 
    sum[k]=sum[k<<1]+sum[k<<1|1];//更新下传后当前正确的sum值 
}
ll query(ll x,ll y,ll l,ll r,ll k)//查询定区间[x,y]中 区间[l,r]第k个区间 
{   
    if(l>=x&&r<=y) return sum[k];//当这个定区间包含区间[l,r] 返回区间[l,r]的值 
    ll mid=(l+r)>>1;
    ll res=0;
    pushdown(l,r,mid,k);//标记下传 
    if(x<=mid) res+=query(x,y,l,mid,k<<1);//如果左子树还有值 就加上左子树 
    if(y>mid) res+=query(x,y,mid+1,r,k<<1|1);//同上右子树 
    return res;//返回值 
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    for(ll i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
    build(1,n,1);//建原树 
    for(ll i=1;i<=m;i++)
    {
        ll x,y,z;
        cin>>x;
        if(x==1)
        {
            cin>>x>>y>>z;
            update(x,y,z,1,n,1);//更新值 
        }
        else
        {   
            cin>>x>>y;
            cout<<query(x,y,1,n,1)<<endl;//查询区间 
        }
    }
}

 例题:

洛谷P3373:https://www.luogu.org/problemnew/show/P3373

代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
#define maxn 100007
#define ll long long
ll sum[maxn<<2],add[maxn<<2],mul[maxn<<2],a[maxn],n,m,p;
void build(ll l,ll r,ll k)
{
    mul[k]=1;//初始化标记 
    if(l==r)
    {
        sum[k]=a[l]%p;
        mul[k]=1;
        return;
    }
    ll mid=(l+r)>>1;
    build(l,mid,k<<1);//左右子树构建 
    build(mid+1,r,k<<1|1);
    sum[k]=(sum[k<<1]+sum[k<<1|1])%p;//维护sum值 
}
void pushdown(ll l,ll r,ll mid,ll k)//标记下放 
{
    //先乘后加 
    if(mul[k]!=1)//当有乘法标记 计算所有的值 
    {
        sum[k<<1]=(sum[k<<1]*mul[k])%p;
         sum[k<<1|1]=(sum[k<<1|1]*mul[k])%p;
        mul[k<<1]=(mul[k<<1]*mul[k])%p;
        mul[k<<1|1]=(mul[k<<1|1]*mul[k])%p;      
        add[k<<1]=(add[k<<1]*mul[k])%p;//加法标记也要乘 
        add[k<<1|1]=(add[k<<1|1]*mul[k])%p;
        mul[k]=1;//清除标记 
    }
    if(add[k])//当有加法标记 
    {
        sum[k<<1]=(sum[k<<1]+add[k]*(mid-l+1)%p)%p;//左右子树计算 右子树不用+1 
        sum[k<<1|1]=(sum[k<<1|1]+add[k]*(r-mid)%p)%p;//注意这里要先算sum 再算add
        add[k<<1]=(add[k]+add[k<<1])%p;//如果先算add 那再sum中的add值已经改变 
        add[k<<1|1]=(add[k]+add[k<<1|1])%p;//坑了我一个晚上(太弱了)
        add[k]=0;//清除标记 
    }
    return;
}
void update1(ll x,ll y,ll v,ll l,ll r,ll k)//在定区间[x,y]加上v 
{
    if(l>=x&&r<=y)//如果整个区间包含 
    {
        add[k]=(add[k]+v)%p;
        sum[k]=(sum[k]+(r-l+1)*v)%p;
        return;
    }
    ll mid=(l+r)>>1;
    pushdown(l,r,mid,k);
    if(x<=mid) update1(x,y,v,l,mid,k<<1);
    if(mid<y) update1(x,y,v,mid+1,r,k<<1|1);
    sum[k]=(sum[k<<1]+sum[k<<1|1])%p;//计算标记下放之后的值 
    return;
}
void update2(ll x,ll y,ll v,ll l,ll r,ll k)//在定区间[x,y]乘上v 
{
    if(l>=x&&r<=y)//如果整个区间包含 
    {
        mul[k]=(mul[k]*v)%p;
        add[k]=(add[k]*v)%p;
        sum[k]=(sum[k]*v)%p;
        return;
    }
    ll mid=(l+r)>>1;
    pushdown(l,r,mid,k);
    if(x<=mid) update2(x,y,v,l,mid,k<<1);
    if(mid<y) update2(x,y,v,mid+1,r,k<<1|1);
    sum[k]=(sum[k<<1]+sum[k<<1|1])%p;//计算标记下放之后的值 
    return;
}
ll query(ll x,ll y,ll l,ll r,ll k)
{   
    if(l>=x&&r<=y) return sum[k]%p;
    ll mid=(l+r)>>1;
    ll res=0;
    pushdown(l,r,mid,k);//标记下放 
    if(x<=mid) res+=query(x,y,l,mid,k<<1);
    res%=p;
    if(y>mid) res+=query(x,y,mid+1,r,k<<1|1);
    return res%p;
}
int main()
{
    cin>>n>>m>>p;
    for(ll i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
    build(1,n,1);
    for(ll i=1;i<=m;i++)
    {
        ll x,y,z;
        cin>>x;
        if(x==1)
        {
            cin>>x>>y>>z;
            update2(x,y,z,1,n,1);
        }
        else if(x==2)
        {
            cin>>x>>y>>z;
            update1(x,y,z,1,n,1);
        }
        else if(x==3)
        {   
            cin>>x>>y;
            cout<<query(x,y,1,n,1)<<endl;
        }
    }
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/BrokenString/p/9751121.html