loj 107 维护全序集

loj 107 维护全序集

本题是平衡树的模板题，我写了treap和splay

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; 
int const N=3e5+10;  
int const inf=2e9; 
int ch[N][2],f[N],sz[N],same[N],v[N],n,rt,cnt;  
inline int typ(int x){ return x==ch[f[x]][1];}   
void update(int x){
	sz[x]=same[x]+sz[ch[x][0]]+sz[ch[x][1]];  
}
int newnode(int val){
	v[++cnt]=val;  
	same[cnt]=sz[cnt]=1;  
	ch[cnt][0]=ch[cnt][1]=0;  
	return cnt; 
}

void rotate(int x){
	int fa=f[x],ffa=f[fa],w=typ(x),ww=typ(fa); 
	ch[fa][w]=ch[x][w^1];  
	ch[x][w^1]=fa;  
	f[fa]=x;  
	f[x]=ffa;  
	if(ch[fa][w]) f[ch[fa][w]]=fa;  
	if(ffa) ch[ffa][ww]=x;  
	update(fa);  
	update(x);  
}
void splay(int x){
	while ( f[x]!=0){
		int fa=f[x];  
		if(f[fa]==0) 
			rotate(x); 
		else if(typ(x)==typ(fa)) 
			rotate(fa),rotate(x);
		else 
			rotate(x),rotate(x);
	}
	rt=x;  
}	
void ins(int x){
	if(!rt){
		rt=newnode(x); return ; 
	}
	int k=rt,last;
	while (k){
		last=k;   
		if(v[k]==x){
			same[k]++; update(k); 
			splay(k); 
			return; 
		}else if(v[k]>x) k=ch[k][0]; 
		else k=ch[k][1]; 
	}
	k=newnode(x);  
	f[k]=last;  
	ch[last][x>v[last]]=k;  
	splay(k);  
}	
int find(int x){
	int k=rt; 
	while (k){
		if(v[k]==x){
			splay(k); 
			return k;  
		}else if(v[k]>x) 
			k=ch[k][0];  
		else 
			k=ch[k][1];  
	} 
}
int smaller(int x){
	int res=-1;  
	int k=rt; 
	while (k){
		if(v[k]<x) res=max(res,v[k]),k=ch[k][1];  
		else k=ch[k][0];  
	}
	return res; 
}
int bigger(int x){
	int res=inf;  
	int k=rt;  
	while (k){
		if(v[k]>x) res=min(res,v[k]),k=ch[k][0]; 
		else k=ch[k][1]; 
	}
	if(res==inf) res=-1;  
	return res; 
}
void del(int x){
	find(x);  
	if(same[rt]>1){
		same[rt]--;update(rt);
	}else if(!ch[rt][0] && !ch[rt][1])
		rt=0; 
	else if(!ch[rt][0] && ch[rt][1])
		rt=ch[rt][1],f[rt]=0; 
	else if(ch[rt][0] && !ch[rt][1])
		rt=ch[rt][0],f[rt]=0;  
	else {
		int t=smaller(x); 
		find(t); 
		int k=ch[rt][1]; 
		while(ch[k][0]) k=ch[k][0]; 
		int w=typ(k);  
		ch[f[k]][w]=ch[k][1]; 
		if(ch[k][1]) f[ch[k][1]]=f[k];  
		sz[f[k]]--;  
		update(f[k]); 
		splay(f[k]); 
	} 
}
int kth(int x){
	int k=rt;  
	while (k){
		int num=sz[ch[k][0]];  
		if(num>=x) k=ch[k][0];  
		else if(num+same[k]>=x) return v[k];  
		else x-=num+same[k],k=ch[k][1];  
	}
}
int count(int x){
	int res=0;  
	int k=rt; 
	while (k){
		if(v[k]<x) res+=sz[ch[k][0]]+same[k],k=ch[k][1];   
		else k=ch[k][0];  
	}
	return res;  
}

int main(){
	scanf("%d",&n); 
	while (n--){
		int x,y;  
		scanf("%d%d",&x,&y);  
		if(x==0) ins(y);  
		if(x==1) del(y);  
		if(x==2) printf("%d\n",kth(y));  
		if(x==3) printf("%d\n",count(y));  
		if(x==4) printf("%d\n",smaller(y)); 
		if(x==5) printf("%d\n",bigger(y));  
	} 
	return 0; 
}

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; 
int const N=3e5+10; 
int son[N][2],sz[N],v[N],sum[N],n,cnt,rt,rd[N]; 
int newnode(int val){
	++cnt; son[cnt][0]=son[cnt][0]=0;  
	v[cnt]=val;  
	sum[cnt]=sz[cnt]=1;   
	rd[cnt]=rand()+1;  
	return cnt;  
}
void update(int o){
	sz[o]=sum[o]+sz[son[o][0]]+sz[son[o][1]];  
}
void rotate(int &o,int k){
	int t=son[o][k^1];  
	son[o][k^1]=son[t][k]; 
	son[t][k]=o;  
	update(o);  update(t);   o=t;      
}
void ins(int &o,int val){
	if(!o) {
		o=newnode(val); 
		return ;  	
	}
	if(v[o]==val){
		sum[o]++;  update(o); return ; 
	} 
	if(v[o]>val) ins(son[o][0],val);  
	else ins(son[o][1],val); 
	int k=rd[son[o][1]]>rd[son[o][1]];  
	if(rd[son[o][k]]>rd[o]) rotate(o,k^1);    
	update(o);  
}
void del(int &o,int val){
	if(v[o]==val){
		if(sum[o]==1){
			if(!son[o][0] && !son[o][1]) o=0;  
			else if(son[o][0] && !son[o][1]) {
				rotate(o,1);  
				del(son[o][1],val);  
				update(o); 
			}else if(!son[o][0] && son[o][1]){
				rotate(o,0);  
				del(son[o][0],val); 
				update(o); 
			}else {
				int k=rd[son[o][1]]>rd[son[o][0]];  
				rotate(o,k^1);  
				del(son[o][k^1],val);  
				update(o); 
			}
		}
		else sum[o]--,update(o); 
		return ;  
	}
	if(v[o]>val) del(son[o][0],val); 
	else del(son[o][1],val);  
	update(o);  
}
int kth(int x){
	int k=rt;  
	while (1){
		int t=sz[son[k][0]];  
		if(t>=x) k=son[k][0];  
		else if(t+sum[k]>=x) return v[k];  
		else x-=t+sum[k],k=son[k][1];  
	}
}
int lesth(int x){
	int res=0;  
	int k=rt;  
	while (k){
		if(v[k]<x) res+=sz[son[k][0]]+sum[k],k=son[k][1];  
		else if(v[k]>=x) k=son[k][0];   
	}
	return res;  
}
int smaller(int x){
	int res=-1;  
	int k=rt;   
	while (k){
		if(v[k]<x) res=max(v[k],res),k=son[k][1];  
		else k=son[k][0];  
	}
	return res; 
}
int bigger(int x){
	int res=2e9;  
	int k=rt; 
	while (k){
		if(v[k]>x) res=min(res,v[k]),k=son[k][0]; 
		else k=son[k][1];  
	}
	if(res==2e9) res=-1;   
	return res; 
}
int main(){  
	srand(time(0));  
	scanf("%d",&n);  
	while (n--){
		int x,y;  
		scanf("%d%d",&x,&y);    
		if(x==0) ins(rt,y);  
		if(x==1) del(rt,y);  
		if(x==2) printf("%d\n",kth(y));  
		if(x==3) printf("%d\n",lesth(y));
		if(x==4) printf("%d\n",smaller(y));  
		if(x==5) printf("%d\n",bigger(y));   
	}
	return 0; 
}