首页 > 代码库 > 划分树

划分树

划分树的功能是求区间的第k小值,但要求区间信息是固定的,不能更改。大概的方式是模拟快排的过程,分层存放快排中每一次的结果。

建树的过程就是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]的数划入他的左子树[l,mid],大于它的划入右子树[mid+1,r]。同时,对于第i个数,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]和右子树区间[mid+1,r]递归的继续建树就可以了。

假设要在区间[l,r]中查找第k大元素,t为当前节点,lch,rch为左右孩子,left,mid为节点t左边界和中间点。
1、sum[r]-sum[l-1]>=k,查找lch[t],区间对应为[ left+sum[l-1] , left+sum[r]-1 ]
2、sum[r]-sum[l-1]<k,查找rch[t],区间对应为[ mid+1+l-left-sum[l-1] , mid+1+r-left-sum[r] ]

//仿快排对数组排序,分层存放快排中每一次的结果#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>#include <algorithm>#include <cmath>#include <queue>#include <vector>using namespace std;const int maxn=100005;int a[maxn],as[maxn];//a为原数组,as为sort排好序后的数组int n,m;int sum[20][maxn];//存放的是第c层1-i划分到左子树的元素个数int tree[20][maxn];//存放的是第c层第i个元素是什么void build(int c,int l,int r){    int mid=(l+r)>>1;    int lm=mid-l+1,lp=l,rp=mid+1;    for(int i=l;i<=mid;i++){        if(as[i]<a[i])            lm--;//先假设左边的(mid - l + 1)个数都等于as[mid],然后把实际上小于as[mid]的减去    }    for(int i=l;i<=r;i++){        if(i==l)            sum[c][i]=0;        else            sum[c][i]=sum[c-1][i-1];        if(tree[c][i]==as[mid]){            if(lm){                lm--;                sum[c][i]++;                tree[c+1][lp++]=tree[c][i];            }            else                tree[c+1][rp++]=tree[c][i];        }        else if(tree[c][i]<as[mid]){            sum[c][i]++;            tree[c+1][lp++]=tree[c][i];        }        else            tree[c+1][rp++]=tree[c][i];    }    if(l==r)        return;    build(c+1,l,mid);    build(c+1,mid+1,r);}int query(int c, int l, int r, int ql, int qr, int k){    int s;//[l, ql)内将被划分到左子树的元素数目    int ss;//[ql, qr]内将被划分到左子树的元素数目    int mid = (l + r) >> 1;    if (l == r){        return tree[c][l];    }    if (l == ql){//这里要特殊处理!    s = 0;    ss = sum[c][qr];    }else{        s = sum[c][ql - 1];        ss = sum[c][qr] - s;    }//假设要在区间[l,r]中查找第k大元素,t为当前节点,lch,rch为左右孩子,left,mid为节点t左边界和中间点。    if (k <= ss){//sum[r]-sum[l-1]>=k,查找lch[t],区间对应为[ left+sum[l-1], left+sum[r]-1 ]        return query(c + 1, l, mid, l + s, l + s + ss - 1, k);    }else{//sum[r]-sum[l-1]<k,查找rch[t],区间对应为[ mid+1+l-left-sum[l-1], mid+1+r-left-sum[r] ]        return query(c + 1, mid + 1, r, mid - l + 1 + ql - s, mid - l + 1 + qr - s - ss,k - ss);    }}int main(){    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){        for(int i=1;i<=n;i++){            scanf("%d",&a[i]);            tree[0][i]=a[i]=as[i];        }        sort(as+1,as+n+1);        build(0,1,n);        while(m--){            int l,r,k;            scanf("%d%d%d",&l,&r,&k);            printf("%d\n",query(0,1,n,l,r,k));        }    }}

 

划分树