BZOJ 1901: Zju2112 Dynamic Rankings[帶修改的主席樹]【學習筆記】


1901: Zju2112 Dynamic Rankings

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Description

給定一個含有n個數的序列a[1],a[2],a[3]……a[n],程序必須回答這樣的詢問:對於給定的i,j,k,在a[i],a[i+1],a[i+2]……a[j]中第k小的數是多少(1≤k≤j-i+1),並且,你可以改變一些a[i]的值,改變后,程序還能針對改變后的a繼續回答上面的問題。你需要編一個這樣的程序,從輸入文件中讀入序列a,然后讀入一系列的指令,包括詢問指令和修改指令。對於每一個詢問指令,你必須輸出正確的回答。 第一行有兩個正整數n(1≤n≤10000),m(1≤m≤10000)。分別表示序列的長度和指令的個數。第二行有n個數,表示a[1],a[2]……a[n],這些數都小於10^9。接下來的m行描述每條指令,每行的格式是下面兩種格式中的一種。 Q i j k 或者 C i t Q i j k (i,j,k是數字,1≤i≤j≤n, 1≤k≤j-i+1)表示詢問指令,詢問a[i],a[i+1]……a[j]中第k小的數。C i t (1≤i≤n,0≤t≤10^9)表示把a[i]改變成為t。

對於每一次詢問,你都需要輸出他的答案,每一個輸出占單獨的一行。

Sample Input

5 3
3 2 1 4 7
Q 1 4 3
C 2 6
Q 2 5 3

Sample Output

3
6

HINT

20%的數據中,m,n≤100; 40%的數據中,m,n≤1000; 100%的數據中,m,n≤10000。


[2016-12-12]

普通主席樹認為是前綴套線段樹,那么這就是樹狀數組套線段樹

前綴區間由原來的一個前綴一個線段樹變成BIT組成的幾棵線段樹一起

每個線段樹維護的還是離散排序后的數列

每個節點也相當於一個主席樹,我覺得更像是線段樹,但是修改的時候用到了主席樹的方法,就是在原來的基礎上修改(只不過這些原來的都不保存)

add操作要修改一些主席樹,在這些主席樹中減去/增加某個值,因為區間變動了

sum操作要加一些主席樹的區間和

外層的BIT是為了處理詢問區間,內層是為了找k值

kth時候要把用到的主席樹提出了,每個都往左往右

 [2016-12-18]

普通主席樹的話,要是我們要修改一個數,就要把后面的主席樹全部修改了,所以用樹狀數組套在外層

這時候一段前綴和要把幾個線段樹(上的值)加和,移動的時候也要同時移動,所以需要記錄這些用到的節點的線段樹走到哪了

我見到了兩種寫法,一種用cur[i]表示位置i的線段樹走到哪了,一種用兩個數組提出來

cur[i]的寫法貌似是錯誤的,因為兩個前綴和可能用到了樹狀數組同一個節點,這樣這個節點會走兩次
然而數據太弱....並沒有WA

空間復雜度O(nlognlogn),因為一次加入需要logn個樹狀數組的節點

 

//
//  main.cpp
//  zoj2112
//
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//

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define ls(x) t[x].lc
#define rs(x) t[x].rc
typedef long long ll;
const int N=2e4+5;
inline int read(){
    char c=getchar();int x=0,f=1;
    while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')f=-1; c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9'){x=x*10+c-'0'; c=getchar();}
    return x*f;
}
int n,Q,m,a[N],mp[N],i,j,k;
char s[2];
struct question{
    char s[10];
    int i,j,k,x,d;
}q[N];
void inithash(){
    sort(mp+1,mp+1+m);
    int p=1;
    for(int i=2;i<=m;i++) if(mp[i]!=mp[i-1]) mp[++p]=mp[i];
    m=p;
}
inline int Bin(int v){
    int l=1,r=m;
    while(l<=r){
        int mid=(l+r)>>1;
        if(mp[mid]==v) return mid;
        if(mp[mid]>v) r=mid-1;
        else l=mid+1;
    }
    return -1;
}

inline int lowbit(int x){return x&-x;}
struct node{
    int lc,rc,w;
}t[N*200];
int sz=0,root[N];
void ins(int &x,int l,int r,int num,int v){
    t[++sz]=t[x];x=sz;
    t[x].w+=v;
    if(l==r) return;
    int mid=(l+r)>>1;
    if(num<=mid) ins(t[x].lc,l,mid,num,v);
    else ins(t[x].rc,mid+1,r,num,v);
}
void add(int p,int v){
    int _=Bin(a[p]);//printf("add %d %d %d\n",p,a[p],_);
    for(int i=p;i<=n;i+=lowbit(i)) ins(root[i],1,m,_,v);
}
int q1[N],t1,q2[N],t2;
int cal(){
    int sum1=0,sum2=0;
    for(int i=1;i<=t1;i++) sum1+=t[ls(q1[i])].w;
    for(int i=1;i<=t2;i++) sum2+=t[ls(q2[i])].w;
    return sum2-sum1;
}
int query(int ql,int qr,int k){//printf("query %d %d %d\n",l,r,k);
    int l=1,r=m;t1=t2=0;
    for(int i=ql-1;i;i-=lowbit(i)) q1[++t1]=root[i];
    for(int i=qr;i;i-=lowbit(i)) q2[++t2]=root[i];
    while(l<r){
        int ls=cal(),mid=(l+r)>>1;//printf("hi %d %d %d\n",l,r,ls);
        if(k<=ls){
            for(int i=1;i<=t1;i++) q1[i]=t[q1[i]].lc;
            for(int i=1;i<=t2;i++) q2[i]=t[q2[i]].lc;
            r=mid;
        }else{
            for(int i=1;i<=t1;i++) q1[i]=t[q1[i]].rc;
            for(int i=1;i<=t2;i++) q2[i]=t[q2[i]].rc;
            l=mid+1;k-=ls;
        }
    }
    return l;
}
void solve(){
    for(int i=1;i<=n;i++) add(i,1);
    for(int i=1;i<=Q;i++){
        if(q[i].s[0]=='Q'){
            printf("%d\n",mp[query(q[i].i,q[i].j,q[i].k)]);
        }else{
            add(q[i].x,-1);
            a[q[i].x]=q[i].d;
            add(q[i].x,1);
        }
    }
}
int main(int argc, const char * argv[]){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
        n=read();Q=read();
        for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=mp[++m]=read();
        for(int i=1;i<=Q;i++){
            scanf("%s",q[i].s);
            if(q[i].s[0]=='Q') q[i].i=read(),q[i].j=read(),q[i].k=read();
            else q[i].x=read(),q[i].d=mp[++m]=read();
        }
        inithash();
        solve();
    return 0;
}
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[2016-12-31]

有一個優化,初始化序列像普通主席樹一樣建前綴和套線段樹,樹狀數組維護的只是修改量,這樣對於一段區間就是樹狀數組和前綴和兩個加起來

這樣初始化就是nlogn了,時間空間都是

//
//  main.cpp
//  zoj2112
//
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//

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define ls(x) t[x].lc
#define rs(x) t[x].rc
typedef long long ll;
const int N=2e4+5;
inline int read(){
    char c=getchar();int x=0,f=1;
    while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')f=-1; c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9'){x=x*10+c-'0'; c=getchar();}
    return x*f;
}
int n,Q,m,a[N],mp[N],i,j,k;
char s[2];
struct question{
    char s[10];
    int i,j,k,x,d;
}q[N];
void inithash(){
    sort(mp+1,mp+1+m);
    int p=1;
    for(int i=2;i<=m;i++) if(mp[i]!=mp[i-1]) mp[++p]=mp[i];
    m=p;
}
inline int Bin(int v){
    int l=1,r=m;
    while(l<=r){
        int mid=(l+r)>>1;
        if(mp[mid]==v) return mid;
        if(mp[mid]>v) r=mid-1;
        else l=mid+1;
    }
    return -1;
}

inline int lowbit(int x){return x&-x;}
struct node{
    int lc,rc,w;
}t[N*100];
int sz=0,root[N],rt[N];
void ins(int &x,int l,int r,int num,int v){
    t[++sz]=t[x];x=sz;
    t[x].w+=v;
    if(l==r) return;
    int mid=(l+r)>>1;
    if(num<=mid) ins(t[x].lc,l,mid,num,v);
    else ins(t[x].rc,mid+1,r,num,v);
}
void add(int p,int v){
    int _=Bin(a[p]);
    for(int i=p;i<=n;i+=lowbit(i)) ins(root[i],1,m,_,v);
}
int q1[N],t1,q2[N],t2;
int cal(){
    int sum1=0,sum2=0;
    for(int i=1;i<=t1;i++) sum1+=t[ls(q1[i])].w;
    for(int i=1;i<=t2;i++) sum2+=t[ls(q2[i])].w;
    return sum2-sum1;
}
int query(int ql,int qr,int k){
    int l=1,r=m;t1=t2=0;
    for(int i=ql-1;i;i-=lowbit(i)) q1[++t1]=root[i];
    for(int i=qr;i;i-=lowbit(i)) q2[++t2]=root[i];
    ql--;
    ql=rt[ql];qr=rt[qr];
    while(l<r){
        int lsize=cal()+t[ls(qr)].w-t[ls(ql)].w,mid=(l+r)>>1;
        if(k<=lsize){
            for(int i=1;i<=t1;i++) q1[i]=t[q1[i]].lc;
            for(int i=1;i<=t2;i++) q2[i]=t[q2[i]].lc;
            ql=ls(ql);qr=ls(qr);
            r=mid;
        }else{
            for(int i=1;i<=t1;i++) q1[i]=t[q1[i]].rc;
            for(int i=1;i<=t2;i++) q2[i]=t[q2[i]].rc;
            ql=rs(ql);qr=rs(qr);
            l=mid+1;k-=lsize;
        }
    }
    return l;
}
void solve(){
    for(int i=1;i<=n;i++) rt[i]=rt[i-1],ins(rt[i],1,m,Bin(a[i]),1);
    for(int i=1;i<=Q;i++){
        if(q[i].s[0]=='Q'){
            printf("%d\n",mp[query(q[i].i,q[i].j,q[i].k)]);
        }else{
            add(q[i].x,-1);
            a[q[i].x]=q[i].d;
            add(q[i].x,1);
        }
    }
}
int main(int argc, const char * argv[]){
    //freopen("in.txt","r",stdin);
        n=read();Q=read();
        for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=mp[++m]=read();
        for(int i=1;i<=Q;i++){
            scanf("%s",q[i].s);
            if(q[i].s[0]=='Q') q[i].i=read(),q[i].j=read(),q[i].k=read();
            else q[i].x=read(),q[i].d=mp[++m]=read();
        }
        inithash();
        solve();
    return 0;
}

 


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