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树状数组

时间:2020-02-14 22:44:13      阅读:61      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

树状数组不难理解,学的还算轻松,它的核心就是一个lowbit的运用,学之前还特地把位运算重新学了一遍。

//位运算符:& | ^ ~ << >>
    int a1=60,b1=13;
    //在二进制中,
    //a=00111100
    //b=00001101
    int c1=a1&b1;//对应每一位做与运算, 相同为1,不同则为0,所以c=00001100.
    int d1=a1|b1;//对应每一位做或运算,有1则为1,无1则为0,所以d=00111101
    int e1=a1^b1;//对应每一位做亦或运算,不同则为1,同则为0,所以e=011001
    int f1=~a1;//(取反)二进制补码运算符,0变成1,1变成0,所以f=11000011
    int g1=a1<<2;//二进制左移运算符,所有的数向左移动两位,g=11110000,等价a*2
    int h1=a1>>2;//二进制右移运算符,所有的数向右移动两位,h=00001111,等价a/2;
    printf("c1=%d\nd1=%d\ne1=%d\nf1=%d\ng1=%d\nh1=%d\n",c1,d1,e1,f1,g1,h1);

树状数组的一些基操:

int lowbit(int m)
{
  return m&(-m);
}
int getSum(int m)//求前缀和
{
  int ans=0;
  while(m>0){ans+=c[m];m-=lowbit(m);}
  return ans;
}
void update(int x,int value)//单点更新
{
  a[x]+=value;
  while(x<=n)
  {
    c[x]+=value;
    x+=lowbit(x);
  }
}

树状数组的单点更新、求前缀和的时间复杂度都是O(logn)的,对比差分数组的求前缀和有提高,总的来说还是更好一点,不过一般不会用于区间修改。

例题:敌兵布阵


 

C国的死对头A国这段时间正在进行军事演习,所以C国间谍头子Derek和他手下Tidy又开始忙乎了。A国在海岸线沿直线布置了N个工兵营地,Derek和Tidy的任务就是要监视这些工兵营地的活动情况。由于采取了某种先进的监测手段,所以每个工兵营地的人数C国都掌握的一清二楚,每个工兵营地的人数都有可能发生变动,可能增加或减少若干人手,但这些都逃不过C国的监视。
中央情报局要研究敌人究竟演习什么战术,所以Tidy要随时向Derek汇报某一段连续的工兵营地一共有多少人,例如Derek问:“Tidy,马上汇报第3个营地到第10个营地共有多少人!”Tidy就要马上开始计算这一段的总人数并汇报。但敌兵营地的人数经常变动,而Derek每次询问的段都不一样,所以Tidy不得不每次都一个一个营地的去数,很快就精疲力尽了,Derek对Tidy的计算速度越来越不满:"你个死肥仔,算得这么慢,我炒你鱿鱼!”Tidy想:“你自己来算算看,这可真是一项累人的工作!我恨不得你炒我鱿鱼呢!”无奈之下,Tidy只好打电话向计算机专家Windbreaker求救,Windbreaker说:“死肥仔,叫你平时做多点acm题和看多点算法书,现在尝到苦果了吧!”Tidy说:"我知错了。。。"但Windbreaker已经挂掉电话了。Tidy很苦恼,这么算他真的会崩溃的,聪明的读者,你能写个程序帮他完成这项工作吗?不过如果你的程序效率不够高的话,Tidy还是会受到Derek的责骂的.

Input

第一行一个整数T,表示有T组数据。
每组数据第一行一个正整数N(N<=50000),表示敌人有N个工兵营地,接下来有N个正整数,第i个正整数ai代表第i个工兵营地里开始时有ai个人(1<=ai<=50)。
接下来每行有一条命令,命令有4种形式:
(1) Add i j,i和j为正整数,表示第i个营地增加j个人(j不超过30)
(2)Sub i j ,i和j为正整数,表示第i个营地减少j个人(j不超过30);
(3)Query i j ,i和j为正整数,i<=j,表示询问第i到第j个营地的总人数;
(4)End 表示结束,这条命令在每组数据最后出现;
每组数据最多有40000条命令
Output

对第i组数据,首先输出“Case i:”和回车,
对于每个Query询问,输出一个整数并回车,表示询问的段中的总人数,这个数保持在int以内。
Sample Input

1
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Query 1 3
Add 3 6
Query 2 7
Sub 10 2
Add 6 3
Query 3 10
End 

Sample Output

Case 1:
6
33
59

很明显这道题是单点修改、区间查询,因为区间查询不是整个区间,所以我们就做差就行了。(说的好少啊,不过好像没什么好说的,又不是出教程<(_ _)>)

ac代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 50010
#define ll long long
int T,n,a[N],c[N];
string q;
int lowbit(int x){return x&-x;}
void update(int i,int var)
{
  a[i]+=var;
  while(i<=n)
  {
    c[i]+=var;
    i+=lowbit(i);
  }
}
ll getSum(int l,int r)
{
  ll ans1=0,ans2=0;
  while(l>0)
  {
    ans1+=c[l];
    l-=lowbit(l);
  }
  while(r>0)
  {
    ans2+=c[r];
    r-=lowbit(r);
  }
  return ans2-ans1;//做差求区间和
}
int main()
{
  cin>>T;
  for(int t=1;t<=T;t++)
  {
    memset(a,0,sizeof(a));
    memset(c,0,sizeof(c));
    cin>>n;
    int ai=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
      cin>>ai;
      update(i,ai);
    }
    cout<<"Case "<<t<<":"<<endl;
    int l,r,idx,d;
    while(cin>>q&&q!="End")
    {
      if(q=="Add"){
        cin>>idx>>d;
        update(idx,d);
      }
      else if(q=="Query")
      {
        cin>>l>>r;
        cout<<getSum(l-1,r)<<endl;
      }
      else if(q=="Sub")
      {
        cin>>idx>>d;
        update(idx,-d);
      }
    }
  }
  return 0;
}

 

树状数组

原文:https://www.cnblogs.com/hailin545/p/12309655.html

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