树状数组模板

≯℡__Kan透↙ 提交于 2019-11-28 16:39:36

树状数组 1 单点修改,区间查询


这个没啥好讲的,修改加查询即可,查询时利用前缀和相减即可。

代码

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn=1000010; int n,q,u,v,k,a[maxn]; long long c[maxn]; int lowbit(int x){     return x&(-x); } void add(int x,long long y){     for(;x<=n;x+=lowbit(x)) c[x]+=y; } long long ask(int x){     long long ans=0;     for(;x;x-=lowbit(x)) ans+=c[x];     return ans; } int main(){     scanf("%d %d",&n,&q);     for(int i=1;i<=n;++i){         scanf("%d",&a[i]);         add(i,a[i]);     }     while(q--){         scanf("%d %d %d",&k,&u,&v);         if(k==1){             add(u,v);         }         else{             printf("%lld\n",(ask(v)-ask(u-1)));         }     }     return 0; }

树状数组 2 区间修改,单点查询


这道题还是比较简单的,树状数组仅支持“单点修改”那么我们便需要在做出一些转化来解决这个问题,我们可以新建一个数组b,起初全为0,对于每一条修改语句 "1,l,r,x"我们可以转换为

1.把b[l]加上d

2.把b[r+1]减去d

其思路就类似于差分,我们在统计前缀和时就相当将l到r这个区间加上了d,那么我们就用树状数组来维护b数组的前缀和(单点修改即可达到目的),因为各次操作之间具有可累加性,所以在树状数组上查询b[1~x]就的处理到目前位置1指令在a[x]上操作的数值总和,再加上a[x]的值我们就得到了答案。

代码

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn=1000010; int n,q,u,v,k,a[maxn]; long long c[maxn]; int lowbit(int x){     return x&(-x); } void add(int x,long long y){     for(;x<=n;x+=lowbit(x)) c[x]+=y; } long long ask(int x){     long long ans=0;     for(;x;x-=lowbit(x)) ans+=c[x];     return ans; } int main(){     scanf("%d %d",&n,&q);     for(int i=1;i<=n;++i){         scanf("%d",&a[i]);     }     while(q--){         scanf("%d",&k);         if(k==1){             scanf("%d %d %d",&u,&v,&k);             add(u,k);             add(v+1,-k);         }         else{             scanf("%d",&u);             printf("%lld\n",(ask(u)+(long long)a[u]));         }     }     return 0; }

树状数组 3 区间修改,区间查询



对于这道题其实和树状数组 2是差不多的,在树状数组2中我们用数组数组维护了一个数组b,对于每条指令“ 1,l,r,x”把b[l]加上d,再把b[r+1]减去d,我们以及讲了数组的前缀和 \(\sum_{i=1}^x\) b[i] 就是经过这些指令后a[x]增加的值。那么序列a的前缀和 a[1~x]整体增加的值就是:

\(\sum_{i=1}^x\) \(\sum_{j=1}^i\) b[j]

上式可以改写为

\(\sum_{i=1}^x\) \(\sum_{j=1}^i\) b[j] = \(\sum_{i=1}^x\) (x-i+1) \(\times\) b[i]= \(\sum_{i=1}^x\) b[i] - \(\sum_{i=1}^x\) i \(\times\) b[i]

本题我们可以增加一个树状数组维护i \(\times\) b[i]的前缀和 \(\sum_{i=1}^x\) i \(\times\) b[i]
,上式就可以直接计算了。

代码

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int maxn=1000010; int n,q,u,v,k,a[maxn]; long long c[3][maxn],sum[maxn]; int lowbit(int x){     return x&(-x); } void add(int num ,int x,long long y){     for(;x<=n;x+=lowbit(x)) c[num][x]+=y; } long long ask(int num ,int x){     long long ans=0;     for(;x;x-=lowbit(x)) ans+=c[num][x];     return ans; } int main(){     scanf("%d %d",&n,&q);     for(int i=1;i<=n;++i){         scanf("%d",&a[i]);         sum[i]=sum[i-1]+a[i];     }     while(q--){         scanf("%d",&k);         if(k==1){             scanf("%d %d %d",&u,&v,&k);             add(0,u,k);             add(0,v+1,-k);             add(1,u,(long long)u*k);             add(1,v+1,-((long long)(v+1)*k));         }         else{             scanf("%d %d",&u,&v);             long long ans=sum[v]+(v+1)*ask(0,v)-ask(1,v);             ans-=sum[u-1]+u*ask(0,u-1)-ask(1,u-1);             printf("%lld\n",ans);         }     }     return 0; }
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