ST 表
ST 表(Sparse Table)是一种用于高效解决静态区间查询问题的数据结构。它通过预处理和存储一系列预计算结果,以实现快速回答多个查询问题。
ST 表适用于满足以下两个条件的问题:
- 静态数据:数据集在查询操作之前不会发生修改。
- 区间查询:需要进行多个区间查询,例如最小值、最大值、求和等。
ST 表的构建过程涉及两个主要步骤:
- 预处理阶段:通过动态规划的思想,计算并填充一个二维数组,其中
st[i][j]
表示从位置i
开始、长度为2^j
的区间的查询结果。通常,j
的范围是0
到log2(n)
,其中n
是数据集的大小。 - 查询阶段:通过查找预计算的结果,回答区间查询的问题。对于给定的查询区间
[l, r]
,我们可以使用预处理的数据快速找到含有该区间的两个重叠部分,并结合它们的预计算结果,得出最终的查询结果。
ST 表的时间复杂度为 O(nlogn) 的预处理阶段,其中 n 是数据集的大小。每个查询的时间复杂度为 O(1)。
ST 表的应用场景包括但不限于:
- 区间最小值/最大值查询
- 区间和查询
- 区间最大公约数/最小公倍数查询
- 区间最大连续子序列和查询
需要注意的是,ST 表适用于静态数据集,即数据集不发生修改的情况。如果数据集需要频繁修改,或者需要支持动态更新操作,可能需要考虑其他数据结构,如线段树(Segment Tree)或树状数组(Fenwick Tree/Binary Indexed Tree)。