【转】POJ2104(Kth Number 划分树)

【题目描述】有n个数字排成一列,有m个询问,格式为:left right k 即问在区间[left,right]第k大的数据为多少?建图: 建树的过程比较简单,对于区间[l,r],首先通过对原数组的排序找到这个区间的中位数a[mid],小于a[mid]的数划入它的左子树[l,mid-1],大于它的划入右子树[mid,r]。 同时,对于第i个数a[i],记录在[l,i]区间内有多少数被划入左子树。最后,对它的左子树区间[l,mid-1]和右子树区间[mid,r]递归的继续建树就可以了。 建树的时候要注意,对于被分到同一子树的元素,元素间的相对位置不能改变。

查找的过程中主要问题就是确定将要查找的区间。 查找深度为dep,在大区间[L ,R]中找小区间[l ,r]中的第k元素。 我们的想法是,先判断[l ,r]中第k元素在[L ,R]的哪个子树中,然后找出对应的小区间和k,递归的进行查找,直到小区间的l==r为止。 通过之前的记录可以知道,在区间[L,l-1]中有(toleft[dep][l-1]-toleft[dep][L-1])进入左子树, 记它为x。

同理区间[L,r]中有(toleft[dep][r]-toleft[dep][L-1])个数进去左子树,记它为y。 所以,我们知道区间小区间[l,r]中有(y-x)个数进入左子树。那么如果(y-x)>=k,那么就在左子树中继续查找,否则就在右子树中继续查找。

  接着,解决查找的小区间的问题。   如果接下来要查找的是左子树,那么小区间应该是[L+([L,l-1]区间进入左子树的个数),L+([L,r]区间内进入左子树的个数)-1]。即区间[L+x,L+y-1]。     显然,这里k不用变。   如果接下来要查找的是右子树,那么小区间应该是[mid+([L,l-1]区间中进入右子树的个数),mid+([L,r]区间进入右子树的个数)-1]。     即区间[mid+(l-L-x),mid+(r-L-y)]。     显然,这里k要减去区间里已经进入左子树的个数,即k变为k-(y-x)。
#define MAX_SIZE 100005
int sorted[MAX_SIZE];//已经排好序的数据
int toleft[25][MAX_SIZE];
int tree[25][MAX_SIZE];
void build_tree(int left, int right, int deep)
{
 int i;
 if (left == right) return ;
 int mid = (left + right) >> 1;
 int same = mid - left + 1; //位于左子树的数据
 for (i = left; i <= right; ++i) {//计算放于左子树中与中位数相等的数字个数
  if (tree[deep][i] < sorted[mid]) {
   --same;
  }
 }
 int ls = left;
 int rs = mid + 1;
 for (i = left; i <= right; ++i) {
  int flag = 0;
  if ((tree[deep][i] < sorted[mid]) || (tree[deep][i] == sorted[mid] && same > 0)) {
   flag = 1;
   tree[deep + 1][ls++] = tree[deep][i];
   if (tree[deep][i] == sorted[mid])
    same--;
  } else {
   tree[deep + 1][rs++] = tree[deep][i];
  }
  toleft[deep][i] = toleft[deep][i - 1]+flag;
 }
 build_tree(left, mid, deep + 1);
 build_tree(mid + 1, right, deep + 1);
}
int query(int left, int right, int k, int L, int R, int deep)
{
 if (left == right)
  return tree[deep][left];
    int mid = (L + R) >> 1;
 int x = toleft[deep][left - 1] - toleft[deep][L - 1];//位于left左边的放于左子树中的数字个数
 int y = toleft[deep][right] - toleft[deep][L - 1];//到right为止位于左子树的个数
 int ry = right - L - y;//到right右边为止位于右子树的数字个数
 int cnt = y - x;//[left,right]区间内放到左子树中的个数
 int rx = left - L - x;//left左边放在右子树中的数字个数
 if (cnt >= k) {
  //printf("sss %d %d %d\n", xx++, x, y);
  return query(L + x, L + y - 1, k, L, mid, deep + 1);
 }
 else {
  //printf("qqq %d %d %d\n", xx++, x, y);
  return query(mid + rx + 1, mid + 1 + ry, k - cnt, mid + 1, R, deep + 1);
 }
}
int main()
{
 int m, n;
 int a, b, k;
 int i;
 while (scanf("%d%d", &m, &n) == 2) {
  for (i = 1; i <= m; ++i) {
   scanf("%d", &sorted[i]);
   tree[0][i] = sorted[i];
  }
  sort(sorted + 1, sorted + 1 + m);
  build_tree(1, m, 0);
  for (i = 0; i < n; ++i) {
   scanf("%d%d%d", &a, &b, &k);
   printf("%d\n", query(a, b, k, 1, m, 0));
  }
 }
 return 0;
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/lzhitian/p/2618092.html