树状数组整理

  • 一直觉得树状数组是个非常神奇的东西,代码不知道要比线段树短多少倍,还有什么 (lowbit) 之类的神奇操作。也是因此对其一直一知半解,用的时候都迷迷糊糊,瞎打一通。所以就写篇博客吧。。

树状数组:

本质上是一个动态的前缀和,可以 (O(logn)) 维护单点修改, (O(logn)) 求一个前缀,预处理要 (O(nlogn))

大体结构如图:

(A[i]) 数组表示原序列,(C[i]) 数组表示树状数组。

每次求和(更新)都是查询(改变)部分节点。( (logn) 个)

代码:

void Add(int x,int y){
	while(x<=n)c[x]+=y,x+=x&-x;
}
void Sum(int x){
	int res=0;
	while(x)res+=c[x],x-=x&-x;
	return res;
}

至于为什么是 (pm x&(-x)) , 就不解释了我也不知道

两种常见用法:

1. (C[i]) 表示前(后)缀

这是最常见的一种,也比较好理解,过一下就好了。

  • Tips:如果表示后缀的话只用把 (Add)(Sum) 里关于 (x) 的范围,正负号改一下就可以了。

  • 单点更新单点(一个前缀)查询

例题:luogu P3374

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=500005;
int a[N],c[N];
int n,m;
void Add(int x,int y){
	while(x<=n)c[x]+=y,x+=x&-x;
}
int Sum(int x){
	int res=1;
	while(x)res+=c[x],x-=x&-x;
	return res;
}
int main(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		scanf("%d",&a[i]);
		Add(i,a[i]);
	}
	int flag,x,y;
	while(m--){
		scanf("%d%d%d",&flag,&x,&y);
		if(flag==1)Add(x,y);
		else printf("%d
",Sum(y)-Sum(x-1));
	}
	return 0;
}

2. (C[i]) 表示单点的值

这里存在一个差分数组的概念。

(d[i]=a[i]-a[i-1]),则 (a[k]=Sigma_{i=1}^{k}{d[i]} (a[0]=0))

同样,如果是后缀的话正负号改一下。

因此就可以用前缀来表示某一个数了。

  • 预处理:
scanf("%d%d",&n,&m);
int la=0;
for(int i=1,x;i<=n;i++){
    scanf("%d",&x);
    Add(i,x-la),la=x;
}
  • (Add) 函数:

是更新后面整个序列(同时更新一堆数),如果要更新一段区间(或单点),也要用到差分的手法:

Add(x,k),Add(y+1,-k)

  • (Sum) 函数:

这里的 (Sum) 不再是代表前缀或者后缀,而是表示单独的一个数。因此大多数情况只能单点查询,像luogu P3368 。如果想要实现区间查询也是可以的,比较复杂,要维护两个树状数组,这里暂时不做解释。

原文地址:https://www.cnblogs.com/tangzhiyang/p/12233201.html