格式: - 编号项的写法见本修改意见,不要写进代码块 - 加粗请使用 **A** 而非写作标题,如需修改字号,建议内嵌 HTML - 请将所有变量写为数学公式,如 $n$,$C[1],C[2],C[3],A[i-2^{k}+2]$ 等 - 二进制表示如 110 写作 ''110'' 可能更为美观 内容: - 可否画(搬运)一张树状数组的图呢,这样易于理解 - 适当挑一些题拿出来讲,而不是仅给出链接 ====== 树状数组 ====== == 可它跟树又有多大关系呢? == 说实话这个知识点是随便水的 ===== 主要应用于大部分基于区间上的更新以及求和问题。 ===== 1.单点修改+区间查询 2.区间修改+单点查询 3.区间修改+区间查询 ==== 优点:修改查询O$(\log n)$,码量少常数小 ==== ==== 缺点:功能有限 ==== 但是避开线段树它不香吗 ----- =====前置知识点:(一阶)差分思想(简)===== 首先大家一定都知道差分,那么差分究竟是怎么一回事呢?就让小编带大家了解一下吧! 好了不玩了 首先大家一定都知道前缀和,那么(没玩梗,真的)给定 n 个元素的数组A,前缀和数组B,有$B[i] = A[i] + B[i-1]$ 也就是$B[1] = A[1]; B[2] = A[1] + A[2]; B[3] = A[1] + A[2] + A[3];$ ...... 那么所谓的(一阶)差分,就是前缀和的逆运算。设其数组为C,则$C[i] = A[i] - A[i-1]$ ,也就是 *C[1] = A[1] *C[2] = A[2] - A[1] *C[3] = A[3] - A[2] *...... *C[i] = A[i] - A[i-1] 则将C取前缀和,便得到原始数组A ====主要用途:$O(1)$处理区间值(加减)变更==== 如将区间(l, r)加上val,只需差分数组C中 C[l] += val; C[r+1] -= val; 求多次变更后某项的值,只需求其差分数组C中该项的前缀和即可 ----- =====先说灵魂===== int lowbit(int x){return x & (-x);} 返回x的**二进制**从低到高位的第一个'1'代表的数,例如12的二进制为1100,lowbit(12) = 4。 =====再说原理===== 设原始数组为A,树状数组为C,则 *C[1] = A[1]; *C[2] = A[1] + A[2]; *C[3] = A[3]; *C[4] = A[1] + A[2] + A[3] + A[4]; *C[5] = A[5]; *C[6] = A[5] + A[6]; *C[7] = A[7]; *C[8] = A[1] + A[2] + A[3] + A[4] + A[5] + A[6] + A[7] + A[8]; *。。。。。。 不难发现是有规律的: $C[i] = A[$i-2^k+1$] + A[$i-2^k+2$] + ... + A[i]$ ----- k为 i 的二进制中从最低位到高位连续零的长度 那么怎么求和呢?如 $$\sum_{i = 1}^{7} A[i]= C[7] + C[6] + C[4];$$ 而7在二进制下为111,减去最低位的'1'后为110,对应6;再减去最低位的'1'后为100,对应4;正好对应上式的三个下标 那么实现方法也就一目了然了: int getsum(int x){//区间查询 1-x int ans = 0; while(x){ ans += c[x]; x -= lowbit(x); } return ans; } 相应地,建立n个元素的树状数组: void update(int x, int val){//单点修改,也是建立过程 while(x <= n){ c[x] += val; x += lowbit(x); } } for(int i = 1; i <= n; ++i){ scanf("%d", &tmp); update(i, tmp); } 以上为基础版树状数组实现,即单点修改+区间求和。 而区间修改+单点求和只需用A的差分数组建立树状数组即可。 update(i, tmp - last); 区间修改(x, y, val): update(x, val); update(y + 1, -val); ====最后是类似于基础线段树的区间修改+区间求和==== 这里我们还是利用差分(差分数组为C) $\sum_{i = 1}^{n} A[i] = (C[1]) + (C[1]+C[2]) + ... + (C[1]+C[2]+...+C[n])$ $= n*C[1] + (n-1)*C[2] +... +C[n]$ $= n * (C[1]+C[2]+...+C[n]) - (0*C[1]+1*C[2]+...+(n-1)*C[n])$ 所以上式可以变为$$\sum_{i = 1}^{n} A[i] = n * \sum_{i = 1}^{n} C[i] - \sum_{i = 1}^{n}( C[i] * (i-1) )$$ 如果理解前面的都比较轻松的话,这里也就知道要干嘛了,维护两个数状数组,$sum1[i] = C[i]$,$sum2[i] = C[i] * (i-1)$ ====下面完整代码(稍作修改可适用于下方例题)==== #include #define manespace namespace using manespace std;//传 统 艺 能 int sum1[1000086], sum2[1000086]; int n, m; int lowbit(int x){return x & (-x);} void update(int x, int val){ int tmp = x; while(x <= n){ sum1[x] += val; sum2[x] += val * (tmp - 1); x += lowbit(x); } } int getsum(int x){ int ans = 0, tmp = x; while(x){ ans += tmp * sum1[x] - sum2[x]; x -= lowbit(x); } return ans; } int main(){ scanf("%d%d", &n, &m); int tmp, last = 0; for(int i = 2; i <= n; ++i){ scanf("%d", &tmp); update(i, tmp - last); last = tmp; } int op, x, y, z; while(m--){ scanf("%d", &op); if(op == 1){ scanf("%d %d %d", &x, &y, &z); update(x, z); update(y + 1, -z); } else{ scanf("%d %d", &x, &y); printf("%d\n", getsum(y) - getsum(x-1)); } } } ====板子例题==== https://www.luogu.com.cn/problem/P3374 https://www.luogu.com.cn/problem/P3368 https://www.luogu.com.cn/problem/P3372 ====睾♂级应用==== 咕咕咕