可持久化treap(FHQ treap)
FHQ treap 的整理
treap = tree + heap,即同时满足二叉搜索树和堆的性质。
为了使树尽可能的保证两边的大小平衡,所以有一个key值,使他满足堆得性质,来维护树的平衡,key值是随机的。
treap有一般平衡树的功能,前驱、后继、第k大、查询排名、插入、删除。也比较好写
但是对于区间上的问题是不能做的,例如
- 区间增减
- 区间求最值
- 区间反转(倒序)
- 区间移动(把一段剪切、粘贴)
(splay是可以做的)
但是有一种神奇的数据结构,即可以满足treap的功能,也可以区间上进行操作——FHQ treap
FHQ treap 只有两个基本操作,所以代码量也小的多。
split
分离,讲一个treap分成两个treap。
有两种分离的类型,一个是按照权值val分,小于等于k的分成一个,大于的一个。另一种是取出区间上的前k个数。
权值:
对于一颗treap,小于等于k的点是存在于一颗子树中的,但是这颗子树可能有大于k的,所以在拆分时,是要重建这棵树的。
void Split(int now,int k,int &x,int &y) {
if (!now) x = y = ;
else {
if (val[now] <= k)
x = now,Split(ch[now][],k,ch[now][],y);
else
y = now,Split(ch[now][],k,x,ch[now][]);
pushup(now);
}
}
代码非常奇妙,它引用了两个值,x,y,这两个值就是重建的最重要的两个变量,一定要有取地址符。
x引用的是一个小于等于k的节点(假设是a)的右儿子,y引用的是一个大于k的节点左儿子。
这里a是小于等于k的,它的左子树也是小于等于k的,但是右儿子却不一定是小于k的,所以这里取出它的右儿子,当遇到第一个小于k的节点是,让它成为a的右儿子。
如下图,k=6,那么a是小于6的,往右走,发现右儿子是大于6的,所以a的右儿子是要改变的,接下来往左走的过程中,将a的右儿子指向权值为6的点即可。

重建的过程:如果当前点now的值小于k那么,他的左边一定都是小于k的,所以往右走。
复杂度 $O(logn)$
区间上前k个数
void Split(int now,int k,int &x,int &y) {
if (!now) x=y=;
else {
if (k <= siz[ch[now][]])
y = now,Split(ch[now][],k,x,ch[now][]);
else
x = now,Split(ch[now][],k-siz[ch[now][]]-,ch[now][],y);
pushup(now);
}
}
原理是一样的,不详细说了。
复杂度,$O(logn)$
merge
合并两颗子树,保证第一颗树的所有点的权值都小于第二颗子树的所有节点。
那么重建只要满足堆的性质就好了。
还是有两个变量x,y,
int Merge(int x,int y) {
if (!x || !y) return x + y;
if (key[x] < key[y]) {
ch[x][] = Merge(ch[x][],y);
pushup(x); return x;
}
else {
ch[y][] = Merge(x,ch[y][]);
pushup(y); return y;
}
}
这里会发现,当x树的key小时,只将x的左半边加入到重建的树中,y子树小时,只将它的右半边加入到子树中。为了满足treap的性质。
复杂度 $O(logn)$
两个基本操作就完成了。
insert
插入一个权值为k的数。
过程:把treap分成两个,小于等于k的,大于k的,把x和两个子树合并即可
Split(Root,k,x,y);
Root = Merge(Merge(x,makenode(k)),y);
delete
删除一个权值为k的数。
过程:先分成小于等于k的 a 和大于k的 b ,之后将x分成小于等于k-1的 c 和大于k-1的 d ,d就是k,所以将d的两个儿子合并起来,然后与c,b合并即可;
Split(Root,k,x,y);
Split(x,k-,x,z);
z = Merge(ch[z][],ch[z][]);
Root = Merge(Merge(x,z),y);
k的排名
求k的排名
过程:分成小于等于k-1的 x ,和大于k-1 的 y 两个子树,子树x的大小就是k的排名。
Split(Root,k-,x,y);
printf("%d\n",siz[x]+);
Root = Merge(x,y);
第k个数
求第k个数
过程:和splay,treap一样的求法;
inline int getkth(int p,int k) {
while (true) {
if (k == siz[ch[p][]] + ) return p;
if (ch[p][] && k <= siz[ch[p][]]) p = ch[p][];
else k-= ((ch[p][] ? siz[ch[p][]] : ) + ),p = ch[p][];
}
}
前驱
求k的排名
过程:分成小于等于k-1的 x ,和大于k-1 的 y 两个子树,子树x中最大的数就是x的前驱。
Split(Root,k-,x,y);
printf("%d\n",val[getkth(x,siz[x])]);
Root = Merge(x,y);
后继
求k的排名
过程:分成小于等于k的 x ,和大于k 的 y 两个子树,子树y中最小的数就是x的前驱。
Split(Root,k,x,y);
printf("%d\n",val[getkth(y,)]);
Root = Merge(x,y);
FHQtreap的基本操作就是这些了
例题
普通平衡树
#include<cstdio>
#include<algorithm> using namespace std; const int N = ;
int ch[N][],siz[N],key[N],val[N];
int tn,Root; inline char nc() {
static char buf[],*p1 = buf,*p2 = buf;
return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,,,stdin),p1==p2) ? EOF : *p1++;
}
inline int read() {
int x = ,f = ;char ch = getchar();
for (; ch<''||ch>''; ch = getchar())
if (ch=='-') f = -;
for (; ch>=''&&ch<=''; ch = getchar())
x = x*+ch-'';
return x * f;
}
inline void pushup(int x) {
siz[x] = siz[ch[x][]] + siz[ch[x][]] + ;
}
inline int makenode(int x) {
++tn;val[tn] = x;siz[tn] = ;key[tn] = rand();return tn;
} int Merge(int x,int y) {
if (!x || !y) return x + y;
if (key[x] < key[y]) {
ch[x][] = Merge(ch[x][],y);
pushup(x); return x;
}
else {
ch[y][] = Merge(x,ch[y][]);
pushup(y); return y;
}
}
void Split(int now,int k,int &x,int &y) {
if (!now) x = y = ;
else {
if (val[now] <= k)
x = now,Split(ch[now][],k,ch[now][],y);
else
y = now,Split(ch[now][],k,x,ch[now][]);
pushup(now);
}
}
inline int getkth(int p,int k) {
while (true) {
if (k == siz[ch[p][]] + ) return p;
if (ch[p][] && k <= siz[ch[p][]]) p = ch[p][];
else k-= ((ch[p][] ? siz[ch[p][]] : ) + ),p = ch[p][];
}
}
int main() {
int x,y,z,opt,k,n = read();
while (n--) {
opt = read(),k = read();
if (opt==) {
Split(Root,k,x,y);
Root = Merge(Merge(x,makenode(k)),y);
}
else if (opt==) {
Split(Root,k,x,y);
Split(x,k-,x,z);
z = Merge(ch[z][],ch[z][]);
Root = Merge(Merge(x,z),y);
}
else if (opt==) {
Split(Root,k-,x,y);
printf("%d\n",siz[x]+);
Root = Merge(x,y);
}
else if (opt==)
printf("%d\n",val[getkth(Root,k)]);
else if (opt==) {
Split(Root,k-,x,y);
printf("%d\n",val[getkth(x,siz[x])]);
Root = Merge(x,y);
}
else {
Split(Root,k,x,y);
printf("%d\n",val[getkth(y,)]);
Root = Merge(x,y);
}
}
return ;
}
文艺平衡树
#include<cstdio>
#include<algorithm> using namespace std; const int N = ; int ch[N][],tag[N],val[N],siz[N],key[N];
int tn,Root,n,m; inline char nc() {
static char buf[],*p1 = buf,*p2 = buf;
return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,,,stdin),p1==p2) ? EOF : *p1++;
}
inline int read() {
int x = ,f = ;char ch = nc();
for (; ch<''||ch>''; ch = nc())
if (ch=='-') f = -;
for (; ch>=''&&ch<=''; ch = nc())
x = x*+ch-'';
return x * f;
}
inline void pushup(int x) {
siz[x] = siz[ch[x][]] + siz[ch[x][]] + ;
}
inline void pushdown(int x) {
if (x && tag[x]) {
tag[x] ^= ;
swap(ch[x][],ch[x][]);
if (ch[x][]) tag[ch[x][]] ^= ;
if (ch[x][]) tag[ch[x][]] ^= ;
}
}
inline int makenode(int x) {
++tn;siz[tn] = ;val[tn] = x;key[tn] = rand();return tn;
}
int merge(int x,int y) {
if (!x || !y) return x + y;
pushdown(x);pushdown(y);
if (key[x] < key[y]) {
ch[x][] = merge(ch[x][],y);
pushup(x);return x;
}
else {
ch[y][] = merge(x,ch[y][]);
pushup(y);return y;
}
}
void split(int now,int k,int &x,int &y) {
if (!now) x = y = ;
else {
pushdown(now);
if (k<=siz[ch[now][]])
y = now,split(ch[now][],k,x,ch[now][]);
else
x = now,split(ch[now][],k-siz[ch[now][]]-,ch[now][],y);
pushup(now);
}
}
inline void rever(int l,int r) {
int a,b,c,d;
split(Root,r,a,b);
split(a,l-,c,d);
tag[d] ^= ;
Root = merge(merge(c,d),b);
}
void print(int x) {
if (!x) return ;
pushdown(x);
print(ch[x][]);
printf("%d ",val[x]);
print(ch[x][]);
}
int main() {
n = read(),m = read();
for (int i=; i<=n; ++i) {
Root = merge(Root,makenode(i));
}
while (m--) {
int a = read(),b = read();
rever(a,b);
}
print(Root);
return ;
}
=========
可持久化treap(FHQ treap)的更多相关文章
- Luogu P3835 【模板】可持久化平衡树(fhq Treap)
P3835 [模板]可持久化平衡树 题意 题目背景 本题为题目普通平衡树的可持久化加强版. 题目描述 您需要写一种数据结构(可参考题目标题),来维护一些数,其中需要提供以下操作(对于各个以往的历史版本 ...
- 非旋treap (fhq treap) 指针版
传送门 看了一圈,好像真的没什么用指针的呢.. 明明觉得指针很好看(什么??你说RE???听不见听不见) 其实我觉得用数组的话不RE直接WA调起来不是更困难嘛,毕竟通过gdb还可以知道哪里RE,WA就 ...
- 可持久化Treap(fhq Treap,非旋转式Treap)学习(未完待续)
简介: Treap,一种表现优异的BST 优势: 其较于AVL.红黑树实现简单,浅显易懂 较于Splay常数小,通常用于树套BST表现远远优于Splay 或许有人想说S ...
- 洛谷.3835.[模板]可持久化平衡树(fhq treap)
题目链接 对每次Merge(),Split()时产生的节点都复制一份(其实和主席树一样).时间空间复杂度都为O(qlogq).(应该更大些 因为rand()?内存真的爆炸..) 对于无修改的操作实际上 ...
- 非旋Treap——fhq treap
https://www.luogu.org/problemnew/show/P3369 知识点:1.拆分split,合并merge 2.split,merge要点:通过传址调用来简便代码 3.记得ro ...
- 平衡树(Splay、fhq Treap)
Splay Splay(伸展树)是一种二叉搜索树. 其复杂度为均摊\(O(n\log n)\),所以并不可以可持久化. Splay的核心操作有两个:rotate和splay. pushup: 上传信息 ...
- 「学习笔记」 FHQ Treap
FHQ Treap FHQ Treap (%%%发明者范浩强年年NOI金牌)是一种神奇的数据结构,也叫非旋Treap,它不像Treap zig zag搞不清楚(所以叫非旋嘛),也不像Splay完全看不 ...
- 2021.12.08 平衡树——FHQ Treap
2021.12.08 平衡树--FHQ Treap http://www.yhzq-blog.cc/fhqtreapzongjie/ https://www.cnblogs.com/zwfymqz/p ...
- FHQ Treap及其可持久化与朝鲜树式重构
FHQ Treap,又称无旋treap,一种不基于旋转机制的平衡树,可支持所有有旋treap.splay等能支持的操作(只有在LCT中会比splay复杂度多一个log).最重要的是,它是OI中唯一一种 ...
随机推荐
- 大都市 meg
Description 在经济全球化浪潮的影响下,习惯于漫步在清晨的乡间小路的邮递员Blue Mary也开始骑着摩托车传递邮件了.不过,她经常回忆起以前在乡间漫步的情景. 昔日,乡下有依次编号为1.. ...
- nodejs 实践:express 最佳实践(八) egg.js 框架的优缺点
nodejs 实践:express 最佳实践(八) egg.js 框架的优缺点 优点 所有的 web开发的点都考虑到了 agent 很有特色 文件夹规划到位 扩展能力优秀 缺点 最大的问题在于: 使用 ...
- FirstAFNetWorking
// ViewController.h // FirstAFNetWorking // // Created by 张国锋 on 15/7/20. // Copyright (c) 2015年 张国锋 ...
- Eclipse 主题(Theme)配置
< 程序员大牛必备的装逼神器 > 一个牛逼的程序员,除了有牛逼的技术,还要有高逼格的风格,说白了,就和人一样,单是内在美还不行,必须外表也要美,就好比,一个乞丐,他内在美,但是全身臭气熏天 ...
- gitlab api批量操作 批量添加用户
import os,time import requests,json # def downloadFile(name, url): # headers = {'Proxy-Connection': ...
- 理解Postgres性能
目录[-] 理解Postgres性能 理解缓存和缓存命中率 理解索引用途 Heroku Dashboard示例 索引缓存命中率 理解Postgres性能 对于很多应用程序开发人员来说数据库就是一个黑盒 ...
- HDU 1847 Good Luck in CET-4 Everybody! 四级好运!(博弈)
思路:先用P/N状态来找规律. N状态:1 2 4 6 8 16 P状态:3 5 因为3=1+2, 无论拿1或者2皆输.看看5,只要抽掉2就变成了3,所以是N状态.看看6,可以抽掉1 2 4,若抽1, ...
- 51nod 1431 快乐排队
题目来源: CodeForces 基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 80 难度:5级算法题 收藏 关注 有一群人在排队,如果某个人想排到前面去,可以花一元钱给直接站在他前 ...
- 如何对ABAP SE80 workbench做增强
流程如下: 要获取更多Jerry的原创文章,请关注公众号"汪子熙":
- cluvfy stage命令用法
1.获取集群验证工具cluvfy的帮助信息 grid@rac1:/home/grid>cluvfy -help USAGE: cluvfy [ -help ] cluvfy stage { -l ...