POJ-3468 A Simple Problem with Integers Splay Tree区间练习

　　以前用线段树做过，现在用Splay Tree A了，向HH、kuangbin、cxlove大牛学习了各种Splay各种操作，，，Orz。。
　　Splay Tree的区间操作和线段树的操作差不多，也是保存子树的值，然后懒惰操作，在Rotate()最后维护节点信息的时候，只要Push_Up(y)的，因为x还需要网上旋转到根节点，最后更新下就可以了，并且在下一次Rotate()的时候，还会Push_Down(x)的信息，因此不能Push_Up(x)。
  1 //STATUS:C++_AC_3407MS_3696KB
  2 #include <functional>
  3 #include <algorithm>
  4 #include <iostream>
  5 //#include <ext/rope>
  6 #include <fstream>
  7 #include <sstream>
  8 #include <iomanip>
  9 #include <numeric>
 10 #include <cstring>
 11 #include <cassert>
 12 #include <cstdio>
 13 #include <string>
 14 #include <vector>
 15 #include <bitset>
 16 #include <queue>
 17 #include <stack>
 18 #include <cmath>
 19 #include <ctime>
 20 #include <list>
 21 #include <set>
 22 #include <map>
 23 using namespace std;
 24 //using namespace __gnu_cxx;
 25 //define
 26 #define pii pair<int,int>
 27 #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
 28 #define lson l,mid,rt<<1
 29 #define rson mid+1,r,rt<<1|1
 30 #define PI acos(-1.0)
 31 //typedef
 32 typedef __int64 LL;
 33 typedef unsigned __int64 ULL;
 34 //const
 35 const int N=100010;
 36 const int INF=0x3f3f3f3f;
 37 const int MOD=100000,STA=8000010;
 38 const LL LNF=1LL<<60;
 39 const double EPS=1e-8;
 40 const double OO=1e15;
 41 const int dx[4]={-1,0,1,0};
 42 const int dy[4]={0,1,0,-1};
 43 const int day[13]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
 44 //Daily Use ...
 45 inline int sign(double x){return (x>EPS)-(x<-EPS);}
 46 template<class T> T gcd(T a,T b){return b?gcd(b,a%b):a;}
 47 template<class T> T lcm(T a,T b){return a/gcd(a,b)*b;}
 48 template<class T> inline T lcm(T a,T b,T d){return a/d*b;}
 49 template<class T> inline T Min(T a,T b){return a<b?a:b;}
 50 template<class T> inline T Max(T a,T b){return a>b?a:b;}
 51 template<class T> inline T Min(T a,T b,T c){return min(min(a, b),c);}
 52 template<class T> inline T Max(T a,T b,T c){return max(max(a, b),c);}
 53 template<class T> inline T Min(T a,T b,T c,T d){return min(min(a, b),min(c,d));}
 54 template<class T> inline T Max(T a,T b,T c,T d){return max(max(a, b),max(c,d));}
 55 //End
 56 
 57 #define Key_value ch[ch[root][1]][0]
 58 int pre[N],key[N],ch[N][2];  //分别表示父结点，键值，左右孩子(0为左孩子，1为右孩子),根结点，结点数量
 59 int sz[N],st[N];   //子树规模，内存池
 60 int root,tot,top;   //根节点，根节点数量，内存池容量
 61 //题目特定数据
 62 int num[N];
 63 int val[N];
 64 int add[N];
 65 LL sum[N];
 66 int n,m;
 67 //debug部分copy from hh
 68 void Treaval(int x) {
 69     if(x) {
 70         Treaval(ch[x][0]);
 71         printf("结点%2d:左儿子 %2d 右儿子 %2d 父结点 %2d size = %2d ,val = %2d , sum = %2d 
",x,ch[x][0],ch[x][1],pre[x],sz[x],val[x],sum[x]);
 72         Treaval(ch[x][1]);
 73     }
 74 }
 75 void debug() {printf("%d
",root);Treaval(root);}
 76 //以上Debug
 77 //新建一个结点
 78 void NewNode(int &x,int fa,int k)
 79 {
 80     if(top)x=st[--top];
 81     else x=++tot;
 82     pre[x]=fa;
 83     sz[x]=1;
 84     val[x]=k;
 85     add[x]=0;
 86     sum[x]=k;
 87     ch[x][0]=ch[x][1]=0;  //左右孩子为空
 88 }
 89 
 90 void Push_Up(int x)
 91 {
 92     sz[x]=sz[ch[x][0]]+sz[ch[x][1]]+1;
 93     sum[x]=sum[ch[x][0]]+sum[ch[x][1]]+val[x];
 94 }
 95 
 96 void Push_Down(int x)
 97 {
 98     if(add[x]){
 99         val[x]+=add[x];
100         add[ch[x][0]]+=add[x];
101         add[ch[x][1]]+=add[x];
102         sum[ch[x][0]]+=(LL)add[x]*sz[ch[x][0]];
103         sum[ch[x][1]]+=(LL)add[x]*sz[ch[x][1]];
104         add[x]=0;
105     }
106 }
107 
108 //旋转，kind为1为右旋，kind为0为左旋
109 void Rotate(int x,int kind)
110 {
111     int y=pre[x],z=pre[y];
112     Push_Down(y);
113     Push_Down(x);  //先把y的标记向下传递，再把x的标记往下传递
114     //类似SBT，要把其中一个分支先给父节点
115     ch[y][!kind]=ch[x][kind];
116     pre[ch[x][kind]]=y;
117     //如果父节点不是根结点，则要和父节点的父节点连接起来
118     if(z)ch[z][ch[z][1]==y]=x;
119     pre[x]=z;
120     ch[x][kind]=y;
121     pre[y]=x;
122     Push_Up(y);  //维护y结点，不要维护x节点，x节点会再次Push_Down，最后维护一下x节点即可
123 }
124 //Splay调整，将根为r的子树调整为goal
125 void Splay(int x,int goal)
126 {
127     int y,kind;
128     while(pre[x]!=goal){
129         //父节点即是目标位置，goal为0表示，父节点就是根结点
130         y=pre[x];
131         if(pre[y]==goal){
132             Rotate(x,ch[y][0]==x);
133         }
134         else {
135             kind=ch[pre[y]][0]==y;
136             //两个方向不同，则先左旋再右旋
137             if(ch[y][kind]==x){
138                 Rotate(x,!kind);
139                 Rotate(x,kind);
140             }
141             //两个方向相同，相同方向连续两次
142             else {
143                 Rotate(y,kind);
144                 Rotate(x,kind);
145             }
146         }
147     }
148     //更新根结点
149     Push_Up(x);
150     if(goal==0)root=x;
151 }
152 
153 void RotateTo(int k,int goal)
154 {
155     int x=root;
156     Push_Down(x);
157     while(sz[ch[x][0]]!=k){
158         if(sz[ch[x][0]]>k)
159             x=ch[x][0];
160         else {
161             k-=sz[ch[x][0]]+1;
162             x=ch[x][1];
163         }
164         Push_Down(x);
165     }
166     Splay(x,goal);
167 }
168 
169 int Insert(int k)
170 {
171     int x=root;
172     while(ch[x][k>key[x]]){
173         //不重复插入
174         if(key[x]==k){
175             Splay(x,0);
176             return 0;
177         }
178         x=ch[x][k>key[x]];
179     }
180     NewNode(ch[x][k>key[x]],x,k);
181     //将新插入的结点更新至根结点
182     Splay(ch[x][k>key[x]],0);
183     return 1;
184 }
185 //找前驱，即左子树的最右结点
186 int Get_Pre(int x)
187 {
188     if(!ch[x][0])return -INF;
189     x=ch[x][0];
190     while(ch[x][1])x=ch[x][1];
191     return key[x];
192 }
193 //找后继，即右子树的最左结点
194 int Get_Suf(int x)
195 {
196     if(!ch[x][1])return INF;
197     x=ch[x][1];
198     while(ch[x][0])x=ch[x][0];
199     return key[x];
200 }
201 //建树，中间结点先建立，然后分别对区间两端在左右子树建立  
202 void BuildTree(int &x,int l,int r,int fa)
203 {
204     if(l>r)return;
205     int mid=(l+r)>>1;
206     NewNode(x,fa,num[mid]);
207     BuildTree(ch[x][0],l,mid-1,x);
208     BuildTree(ch[x][1],mid+1,r,x);
209     Push_Up(x);
210 }
211 
212 void Init()
213 {
214     ch[0][0]=ch[0][1]=pre[0]=sz[0]=0;
215     add[0]=sum[0]=0;
216     root=top=tot=0;
217     NewNode(root,0,-1); 
218     NewNode(ch[root][1],root,-1);     //头尾各加入一个空位
219     sz[root]=2;
220 
221     for(int i=0;i<n;i++)
222         scanf("%d",&num[i]);
223     BuildTree(Key_value,0,n-1,ch[root][1]);    //让所有数据夹在两个-1之间  
224     Push_Up(ch[root][1]);
225     Push_Up(root);
226 }
227 
228 void Update(int a,int b,int c)
229 {
230     RotateTo(a-1,0);
231     RotateTo(b+1,root);
232     add[Key_value]+=c;
233     sum[Key_value]+=sz[Key_value]*c;
234 }
235 
236 LL Query(int a,int b)
237 {
238     RotateTo(a-1,0);
239     RotateTo(b+1,root);
240     return sum[Key_value];
241 }
242 
243 int main()
244 {
245  //   freopen("in.txt","r",stdin);
246     int i,j,a,b,c;
247     char op[2];
248     while(~scanf("%d%d",&n,&m))
249     {
250         Init();
251         while(m--){
252             scanf("%s",op);
253             if(op[0]=='Q'){
254                 scanf("%d%d",&a,&b);
255                 printf("%I64d
",Query(a,b));
256             }
257             else {
258                 scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
259                 Update(a,b,c);
260             }
261         }
262     }
263     return 0;
264 }