POJ-3468 A Simple Problem with Integers Splay Tree区间练习

　　题目链接：http://poj.org/problem?id=3468

　　以前用线段树做过，现在用Splay Tree A了，向HH、kuangbin、cxlove大牛学习了各种Splay各种操作，，，Orz。。

　　Splay Tree的区间操作和线段树的操作差不多，也是保存子树的值，然后懒惰操作，在Rotate()最后维护节点信息的时候，只要Push_Up(y)的，因为x还需要网上旋转到根节点，最后更新下就可以了，并且在下一次Rotate()的时候，还会Push_Down(x)的信息，因此不能Push_Up(x)。

 //STATUS:C++_AC_3407MS_3696KB
 #include <functional>
 #include <algorithm>
 #include <iostream>
 //#include <ext/rope>
 #include <fstream>
 #include <sstream>
 #include <iomanip>
 #include <numeric>
 #include <cstring>
 #include <cassert>
 #include <cstdio>
 #include <string>
 #include <vector>
 #include <bitset>
 #include <queue>
 #include <stack>
 #include <cmath>
 #include <ctime>
 #include <list>
 #include <set>
 #include <map>
 using namespace std;
 //using namespace __gnu_cxx;
 //define
 #define pii pair<int,int>
 #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
 #define lson l,mid,rt<<1
 #define rson mid+1,r,rt<<1|1
 #define PI acos(-1.0)
 //typedef
 typedef __int64 LL;
 typedef unsigned __int64 ULL;
 //const
 const int N=;
 const int INF=0x3f3f3f3f;
 const int MOD=,STA=;
 const LL LNF=1LL<<;
 const double EPS=1e-;
 const double OO=1e15;
 const int dx[]={-,,,};
 const int dy[]={,,,-};
 const int day[]={,,,,,,,,,,,,};
 //Daily Use ...
 inline int sign(double x){return (x>EPS)-(x<-EPS);}
 template<class T> T gcd(T a,T b){return b?gcd(b,a%b):a;}
 template<class T> T lcm(T a,T b){return a/gcd(a,b)*b;}
 template<class T> inline T lcm(T a,T b,T d){return a/d*b;}
 template<class T> inline T Min(T a,T b){return a<b?a:b;}
 template<class T> inline T Max(T a,T b){return a>b?a:b;}
 template<class T> inline T Min(T a,T b,T c){return min(min(a, b),c);}
 template<class T> inline T Max(T a,T b,T c){return max(max(a, b),c);}
 template<class T> inline T Min(T a,T b,T c,T d){return min(min(a, b),min(c,d));}
 template<class T> inline T Max(T a,T b,T c,T d){return max(max(a, b),max(c,d));}
 //End

 #define Key_value ch[ch[root][1]][0]
 int pre[N],key[N],ch[N][];  //分别表示父结点，键值，左右孩子(0为左孩子，1为右孩子),根结点，结点数量
 int sz[N],st[N];   //子树规模，内存池
 int root,tot,top;   //根节点，根节点数量，内存池容量
 //题目特定数据
 int num[N];
 int val[N];
 int add[N];
 LL sum[N];
 int n,m;
 //debug部分copy from hh
 void Treaval(int x) {
     if(x) {
         Treaval(ch[x][]);
         printf("结点%2d:左儿子 %2d 右儿子 %2d 父结点 %2d size = %2d ,val = %2d , sum = %2d \n",x,ch[x][],ch[x][],pre[x],sz[x],val[x],sum[x]);
         Treaval(ch[x][]);
     }
 }
 void debug() {printf("%d\n",root);Treaval(root);}
 //以上Debug
 //新建一个结点
 void NewNode(int &x,int fa,int k)
 {
     if(top)x=st[--top];
     else x=++tot;
     pre[x]=fa;
     sz[x]=;
     val[x]=k;
     add[x]=;
     sum[x]=k;
     ch[x][]=ch[x][]=;  //左右孩子为空
 }

 void Push_Up(int x)
 {
     sz[x]=sz[ch[x][]]+sz[ch[x][]]+;
     sum[x]=sum[ch[x][]]+sum[ch[x][]]+val[x];
 }

 void Push_Down(int x)
 {
     if(add[x]){
         val[x]+=add[x];
         add[ch[x][]]+=add[x];
         add[ch[x][]]+=add[x];
         sum[ch[x][]]+=(LL)add[x]*sz[ch[x][]];
         sum[ch[x][]]+=(LL)add[x]*sz[ch[x][]];
         add[x]=;
     }
 }

 //旋转，kind为1为右旋，kind为0为左旋
 void Rotate(int x,int kind)
 {
     int y=pre[x],z=pre[y];
     Push_Down(y);
     Push_Down(x);  //先把y的标记向下传递，再把x的标记往下传递
     //类似SBT，要把其中一个分支先给父节点
     ch[y][!kind]=ch[x][kind];
     pre[ch[x][kind]]=y;
     //如果父节点不是根结点，则要和父节点的父节点连接起来
     if(z)ch[z][ch[z][]==y]=x;
     pre[x]=z;
     ch[x][kind]=y;
     pre[y]=x;
     Push_Up(y);  //维护y结点，不要维护x节点，x节点会再次Push_Down，最后维护一下x节点即可
 }
 //Splay调整，将根为r的子树调整为goal
 void Splay(int x,int goal)
 {
     int y,kind;
     while(pre[x]!=goal){
         //父节点即是目标位置，goal为0表示，父节点就是根结点
         y=pre[x];
         if(pre[y]==goal){
             Rotate(x,ch[y][]==x);
         }
         else {
             kind=ch[pre[y]][]==y;
             //两个方向不同，则先左旋再右旋
             if(ch[y][kind]==x){
                 Rotate(x,!kind);
                 Rotate(x,kind);
             }
             //两个方向相同，相同方向连续两次
             else {
                 Rotate(y,kind);
                 Rotate(x,kind);
             }
         }
     }
     //更新根结点
     Push_Up(x);
     if(goal==)root=x;
 }

 void RotateTo(int k,int goal)
 {
     int x=root;
     Push_Down(x);
     while(sz[ch[x][]]!=k){
         if(sz[ch[x][]]>k)
             x=ch[x][];
         else {
             k-=sz[ch[x][]]+;
             x=ch[x][];
         }
         Push_Down(x);
     }
     Splay(x,goal);
 }

 int Insert(int k)
 {
     int x=root;
     while(ch[x][k>key[x]]){
         //不重复插入
         if(key[x]==k){
             Splay(x,);
             return ;
         }
         x=ch[x][k>key[x]];
     }
     NewNode(ch[x][k>key[x]],x,k);
     //将新插入的结点更新至根结点
     Splay(ch[x][k>key[x]],);
     return ;
 }
 //找前驱，即左子树的最右结点
 int Get_Pre(int x)
 {
     if(!ch[x][])return -INF;
     x=ch[x][];
     while(ch[x][])x=ch[x][];
     return key[x];
 }
 //找后继，即右子树的最左结点
 int Get_Suf(int x)
 {
     if(!ch[x][])return INF;
     x=ch[x][];
     while(ch[x][])x=ch[x][];
     return key[x];
 }
 //建树，中间结点先建立，然后分别对区间两端在左右子树建立
 void BuildTree(int &x,int l,int r,int fa)
 {
     if(l>r)return;
     int mid=(l+r)>>;
     NewNode(x,fa,num[mid]);
     BuildTree(ch[x][],l,mid-,x);
     BuildTree(ch[x][],mid+,r,x);
     Push_Up(x);
 }

 void Init()
 {
     ch[][]=ch[][]=pre[]=sz[]=;
     add[]=sum[]=;
     root=top=tot=;
     NewNode(root,,-);
     NewNode(ch[root][],root,-);     //头尾各加入一个空位
     sz[root]=;

     for(int i=;i<n;i++)
         scanf("%d",&num[i]);
     BuildTree(Key_value,,n-,ch[root][]);    //让所有数据夹在两个-1之间
     Push_Up(ch[root][]);
     Push_Up(root);
 }

 void Update(int a,int b,int c)
 {
     RotateTo(a-,);
     RotateTo(b+,root);
     add[Key_value]+=c;
     sum[Key_value]+=sz[Key_value]*c;
 }

 LL Query(int a,int b)
 {
     RotateTo(a-,);
     RotateTo(b+,root);
     return sum[Key_value];
 }

 int main()
 {
  //   freopen("in.txt","r",stdin);
     int i,j,a,b,c;
     char op[];
     while(~scanf("%d%d",&n,&m))
     {
         Init();
         while(m--){
             scanf("%s",op);
             if(op[]=='Q'){
                 scanf("%d%d",&a,&b);
                 printf("%I64d\n",Query(a,b));
             }
             else {
                 scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
                 Update(a,b,c);
             }
         }
     }
     return ;
 }