[福利]可持久化线段树

★★☆   输入文件:longterm_segtree.in   输出文件:longterm_segtree.out   简单对比
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【题目描述】

为什么说本题是福利呢?因为这是一道非常直白的可持久化线段树的练习题,目的并不是虐人,而是指导你入门可持久化数据结构。

线段树有个非常经典的应用是处理RMQ问题,即区间最大/最小值询问问题。现在我们把这个问题可持久化一下:

Q k l r 查询数列在第k个版本时,区间[l, r]上的最大值

M k p v 把数列在第k个版本时的第p个数修改为v,并产生一个新的数列版本

最开始会给你一个数列,作为第1个版本。

每次M操作会导致产生一个新的版本。修改操作可能会很多呢,如果每次都记录一个新的数列,空间和时间上都是令人无法承受的。所以我们需要可持久化数据结构:

对于最开始的版本1,我们直接建立一颗线段树,维护区间最大值。

修改操作呢?我们发现,修改只会涉及从线段树树根到目标点上一条树链上logn个节点而已,其余的节点并不会受到影响。所以对于每次修改操作,我们可以只重建修改涉及的节点即可。就像这样:

需要查询第k个版本的最大值,那就从第k个版本的树根开始,像查询普通的线段树一样查询即可。

要计算好所需空间哦

【输入格式】

第一行两个整数N, Q。N是数列的长度,Q表示询问数

第二行N个整数,是这个数列

之后Q行,每行以0或者1开头,0表示查询操作Q,1表示修改操作M,格式为

0 k l r 查询数列在第k个版本时,区间[l, r]上的最大值 或者

1 k p v 把数列在第k个版本时的第p个数修改为v,并产生一个新的数列版本

【输出格式】

对于每个M询问,输出正确答案

【样例输入】

4 5

1 2 3 4

0 1 1 4

1 1 3 5

0 2 1 3

0 2 4 4

0 1 2 4

【样例输出】

4

5

4

4

【提示】

样例解释

序列版本1: 1 2 3 4

查询版本1的[1, 4]最大值为4

修改产生版本2: 1 2 5 4

查询版本2的[1, 3]最大值为5

查询版本1的[4, 4]最大值为4

查询版本1的[2, 4]最大值为4

数据范围

N <= 10000 Q <= 100000

对于每次询问操作的版本号k保证合法,

区间[l, r]一定满足1 <= l <= r <= N

【来源】

lj出题人: sxysxy。原题见: http://syzoj.com/problem/247

思路:可持久化线段树

思路:裸的主席树

你需要一个线段树,支持查询操作;

你还需要一个链表,储存每一个状态;

每次查询时,更新路径上的有用值就行了。

不要在意线段树上有什么,你所有的状态都存在链表里。

代码实现:

 1 #include<cstdio>
 2 const int maxn=1e4+10;
 3 const int maxq=1e5+10;
 4 int n,q,cs,id=1;
 5 int a,b,c,d;
 6 struct tree{int s,n;}tr[maxn<<2];
 7 int tm[maxq];
 8 struct change{int s,ln,rn;}cg[maxq<<5];
 9 inline int min_(int x,int y){return x<y?x:y;}
10 inline int max_(int x,int y){return x>y?x:y;}
11 void make_t(int t,int l,int r,int k){
12     if(l==r){
13         scanf("%d",&tr[k].s);
14         cg[++cs].s=tr[k].s,tr[k].n=cs;
15         return;
16     }
17     int mid=l+r>>1,ls=k<<1,rs=ls+1;
18     make_t(t,l,mid,ls);
19     make_t(t,mid+1,r,rs);
20     tr[k].s=max_(tr[ls].s,tr[rs].s);
21     cg[++cs]=(change){tr[k].s,tr[ls].n,tr[rs].n},tr[k].n=cs;
22 }
23 void change_t(int t,int l,int r,int k,int p,int f){
24     if(l==r){
25         tr[k].s=d;
26         cg[++cs].s=tr[k].s,tr[k].n=cs;
27         return;
28     }
29     int mid=l+r>>1,ls=k<<1,rs=ls+1;
30     if(cg[f].ln) tr[ls].s=cg[cg[f].ln].s,tr[ls].n=cg[f].ln; 
31     if(cg[f].rn) tr[rs].s=cg[cg[f].rn].s,tr[rs].n=cg[f].rn;
32     if(p<=mid) change_t(t,l,mid,ls,p,cg[f].ln);
33     else change_t(t,mid+1,r,rs,p,cg[f].rn);
34     tr[k].s=max_(tr[ls].s,tr[rs].s);
35     cg[++cs]=(change){tr[k].s,tr[ls].n,tr[rs].n},tr[k].n=cs;
36 }
37 int sum_t(int l,int r,int k,int al,int ar,int f){
38     if(l==al&&r==ar) return tr[k].s;
39     int mid=l+r>>1,ls=k<<1,rs=ls+1,ans=0;
40     if(cg[f].ln) tr[ls].s=cg[cg[f].ln].s;
41     if(cg[f].rn) tr[rs].s=cg[cg[f].rn].s;
42     if(al<=mid) ans=max_(ans,sum_t(l,mid,ls,al,min_(ar,mid),cg[f].ln));
43     if(ar>mid) ans=max_(ans,sum_t(mid+1,r,rs,max_(al,mid+1),ar,cg[f].rn));
44     return ans;
45 }
46 int main(){
47     freopen("longterm_segtree.in","r",stdin);
48     freopen("longterm_segtree.out","w",stdout);
49     scanf("%d%d",&n,&q);
50     make_t(1,1,n,1);
51     tm[1]=tr[1].n;
52     while(q--){
53         scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);
54         if(a){
55             change_t(++id,1,n,1,c,tm[b]);
56             tm[id]=tr[1].n;
57         }
58         else printf("%d
",sum_t(1,n,1,c,d,tm[b]));
59     }
60     return 0;
61 }
R了两遍,一直在找链表的锅,最后发现线段树开小了。。。我内心有点复杂。
经大佬提醒,发现自己的主席树是错的。

代码实现:

 1 #include<cstdio>
 2 const int maxn=1e4+10;
 3 const int maxq=1e5+10;
 4 int n,q,ts,ks;
 5 int a,b,c,d;
 6 int tt[maxq];
 7 struct tree{int s,l,r,mid,lp,rp;}t[maxq<<4];
 8 inline int min_(int x,int y){return x<y?x:y;}
 9 inline int max_(int x,int y){return x>y?x:y;}
10 void build(int l,int r,int k){
11     t[k].l=l,t[k].r=r;
12     if(l==r){scanf("%d",&t[k].s);return;}
13     t[k].mid=l+r>>1,t[k].lp=++ts,t[k].rp=++ts;
14     build(l,t[k].mid,t[k].lp);
15     build(t[k].mid+1,r,t[k].rp);
16     t[k].s=max_(t[t[k].lp].s,t[t[k].rp].s);
17 }
18 void change(int k,int nk){
19     t[nk].l=t[k].l,t[nk].r=t[k].r;
20     if(t[k].l==t[k].r){t[nk].s=d;return;}
21     t[nk].mid=t[k].mid;
22     if(c<=t[k].mid){
23         t[nk].lp=++ts,t[nk].rp=t[k].rp;
24         change(t[k].lp,t[nk].lp);
25     }
26     else{
27         t[nk].rp=++ts,t[nk].lp=t[k].lp;
28         change(t[k].rp,t[nk].rp);
29     }
30     t[nk].s=max_(t[t[nk].lp].s,t[t[nk].rp].s);
31 }
32 int search(int k,int l,int r){
33     if(t[k].l==l&&t[k].r==r) return t[k].s;
34     int ans=0;
35     if(l<=t[k].mid) ans=search(t[k].lp,l,min_(r,t[k].mid));
36     if(r>t[k].mid) ans=max_(ans,search(t[k].rp,max_(l,t[k].mid+1),r));
37     return ans;
38 }
39 int main(){
40     freopen("longterm_segtree.in","r",stdin);
41     freopen("longterm_segtree.out","w",stdout);
42     scanf("%d%d",&n,&q);
43     build(1,n,tt[++ks]);
44     while(q--){
45         scanf("%d%d%d%d",&a,&b,&c,&d);
46         if(a){
47             tt[++ks]=++ts;
48             change(tt[b],tt[ks]);
49         }
50         else printf("%d
",search(tt[b],c,d));
51     }
52     return 0;
53 }

又因为tt[](链首)数组开小了R了一半。

题目来源:COGS

原文地址:https://www.cnblogs.com/J-william/p/6628484.html