* 如m = 11000, 则C[m] = C[10100] + C[10110] + C[10111] + A[11000];
则S[m] = C[11000] + C[10000];
1.区间求和
向上更新每一个父节点,向下统计每一个子节点之和;
2.查询单点
向上更新区间(update(l,1) /*以左端点为起点++*/,update(r+1,-1)/*以右端点为起--*/),向下统计子节点之和;
反过来,向下更新向上统计也可以;
* 1.树状数组的起点从1开始,到最大值结束,因此终点n不是个数而是最大值;
2.空间复杂度为N,即数组大小为N;
代码模版:
void update(int pos,int val) { while(pos <= n) { c[pos] += val; pos += lowbit(pos); } } int sum(int end) { int ret = 0; while(end > 0) { ret += c[end]; end -= lowbit(end); } return ret; }
3.求逆序数
对于一个序列求每个数前面比它大或小的数的个数的总和,将数字离散化得到大小关系用树状数组求和;
/*离散化:当数据只与它们之间的相对大小有关,而与具体是多少无关时,可以进行离散化。*/
代码模版:
for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d",&arr[i].val); arr[i].pos = i; } sort(arr,arr+n,cmp); for(int i=0;i<n;i++) reflect[arr[i].pos] = i; for(int i=0;i<n;i++) { ans += sum(++reflect[i]); update(reflect[i]); }
4.二维树状数组:
原理与一维相同,将数组变为二维数组;
代码模版:
void update(int x,int y,int val) { for(int i = x; i <= n; i += lowbit(i) ) for(int j = y; j <= n; j += lowbit(j) ) c[i][j] += val; } int sum(int x,int y) { int ret = 0; for(int i = x; i <= n; i -= lowbit(i) ) for(int j = y; j <= n; j -= lowbit(j) ) ret += c[i][j]; return ret; }
树状数组相关题集:
HDU1556
输入N,有1-N的数,输入N个区间,每次把区间内的数+1;
输出每个数的值;
/* 就是更新区间,查询单点 */
代码:
const int maxn = 1e5+7; int c[maxn],n; void add(int end,int val) { while(end > 0) { c[end] += v; end -= lowbit(end); } } int sum(int x) { int ret = 0; while(x <= n) { ret += c[x]; x += lowbit(x); } return ret; } int main() { while(scanf("%d",&n),n) { memset(c,0,sizeof(c)); int l,r; for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d%d",&l,&r); add(r,1); add(l-1,-1); } for(int i=1;i<n;i++) printf("%d ",sum(i)); printf("%d\n",sum(n)); } }
POJ 2352
输入N,输入N个点的x和y,输入按y1 == y2 ? X1 < x2 : y1 < y2的顺序;
输出对于每个点,在它左下方的点的个数;
/* 输入按照y的从小到大的顺序,那么后输入的数必然在前输入的数的右边或上面,因此可以将所有的点全都投影到X轴上,只需要统计在此之前输入的点中在当前点左边的点的个数*/
代码:
const int maxn = 32005; int c[maxn],level[maxn],n; void add(int pos) { while(pos <= maxn) { c[pos]++; pos += lowbit(pos); } } int sum(int end) { int ret = 0; while(end > 0) { ret += c[end]; end -= lowbit(end); } return ret; } int main() { scanf("%d",&n); int x,y; for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d%d",&x,&y); level[sum(++x)]++; add(x); } for(int i=0;i<n;i++) printf("%d\n",level[i]); }
POJ2155
对于一个N*N的零矩阵,输入N和操作次数T,对于每次操作,若输入为C x1 y1 x2 y2,表示将该子矩阵范围内的数反转,若输入为Q x1,y1,表示输出点(x1,y1)的值
/*一个二维的树状数组,每次将区间内的数+1,查询单点时输出数取mod2*/
代码:
const int maxn = 1007; int c[maxn][maxn],n; void update(int x,int y) { for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i)) for(int j=y;j<=n;j+=lowbit(j)) c[i][j]++; } int sum(int x,int y) { int ret = 0; for(int i=x;i>0;i-=lowbit(i)) for(int j=y;j>0;j-=lowbit(j)) ret += c[i][j]; return ret; } int main() { int t; scanf("%d",&t); while(t--) { memset(c,0,sizeof(c)); int m,x1,x2,y1,y2; char C[2]; scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=0;i<m;i++) { scanf("%s",C); if(C[0] == 'C') { scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); update(++x2,++y2); update(x1,y1); update(x2,y1); update(x1,y2); } else { scanf("%d%d",&x1,&y1); printf("%d\n",sum(x1,y1)%2); } } printf("\n"); } }
POJ2299
输入N,输入N个数;
求这个序列的逆序数;
/*数据范围有1e9不可以直接保存在数组里,但是只要得到序列的相对大小,所以离散化后用树状数组求和*/
代码:
const int maxn = 5e5+7; struct node{ int pos,val; }arr[maxn]; int n,c[maxn],reflect[maxn]; bool cmp(node a,node b) { return a.val > b.val; } void update(int pos) { while(pos <= n) { c[pos]++; pos += lowbit(pos); } } ll sum(int end) { ll ret = 0; while(end > 0) { ret += c[end]; end -= lowbit(end); } return ret; } int main() { while(scanf("%d",&n),n) { ll ans = 0; memset(c,0,sizeof(c)); for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d",&arr[i].val); arr[i].pos = i; } sort(arr,arr+n,cmp); for(int i=0;i<n;i++) reflect[arr[i].pos] = i; for(int i=0;i<n;i++) { ans += sum(++reflect[i]); update(reflect[i]); } cout << ans << endl; } }
POJ3067
输入N,M,K,左边有1-N的点,右边有1-M的点,有K条线段连接左右的点,每次输入线段的左端点和右端点;
输出每两条线段的交点的总个数和;
/*排序之后用树状数组计算每个点前出现的比当前点小的点的个数,用i-当前个数加到总和里*/
代码:
const int maxn = 1e6+7; struct node{ int l,r; }a[maxn]; int n,m,k,c[1007]; bool cmp(node x,node y) { return x.l == y.l ? x.r < y.r : x.l < y.l; } void update(int pos) { while(pos <= m) { c[pos] ++; pos += lowbit(pos); } } ll sum(int end) { ll ret = 0; while(end > 0) { ret += c[end]; end -= lowbit(end); } return ret; } int main() { int T; scanf("%d",&T); for(int t=1;t<=T;t++) { ll ans = 0; memset(c,0,sizeof(c)); scanf("%d%d%d",&n,&m,&k); for(int i=0;i<k;i++) scanf("%d%d",&a[i].l,&a[i].r); sort(a,a+k,cmp); for(int i=0;i<k;i++) { ans += i-sum(a[i].r); update(a[i].r); } printf("Test case %d: %lld\n",t,ans); } }
POJ1195
1 X Y A 表示把(X,Y)的值+A,2 L B R T表示输出(L,B)(R,T)范围内的数的和;
/*二维的树状数组求和*/
代码:
const int maxn = 1100; int c[maxn][maxn],s; void update(int x,int y,int val) { for(int i=x;i<=s;i+=lowbit(i)) for(int j=y;j<=s;j+=lowbit(j)) c[i][j] += val; } ll sum(int x,int y) { ll ret = 0; for(int i=x;i>0;i-=lowbit(i)) for(int j=y;j>0;j-=lowbit(j)) ret += c[i][j]; return ret; } int main() { int n,x1,y1,x2,y2,a; while(scanf("%d",&n)) { if(n == 3) return 0; else if(n == 0) scanf("%d",&s); else if(n == 1) { scanf("%d%d%d",&x1,&y1,&a); update(++x1,++y1,a); } else if(n == 2) { scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); ll ans = 0; ans += sum(++x2,++y2) + sum(x1,y1) - sum(x1,y2) - sum(x2,y1); printf("%lld\n",ans); } } }
来源:https://www.cnblogs.com/HazelNut/p/6797999.html