树状数组,才刚开始做不久,这是第一道入门题目,可是发觉还是挺难,太抽象了,现在只能先记住模板函数(听好记得,优化成这种模式了)。待如后研究出来了,再补上吧哈。。其实理解不了,却不妨碍做题。如果有大牛看到这篇文章,能够顺便指导下,那就再好不过啦!

下面这是从别人那里粘贴过来的(帮助理解):

树状数组简介:
     树状数组是一种区间求和查询和元素修改的时间复杂度都在logn的线性的数据结构。它支持sigma(a[1], a[2], ... a[i]) 时间的复杂度为logn的查询,和对a[i]时间复杂度为logn的修改。
来观察这个图:



  令这棵树的结点编号为c1,c2...cn。令每个结点的值为这棵树的值的总和,那么容易发现:
  c1 = a1

  c2 = a1 + a2

  c3 = a3

  c4 = a1 + a2 + a3 + a4

  c5 = a5

  c6 = a5 + a6

  c7 = a7

  c8 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + a7 + a8

  ...

  c16 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 + a7 + a8 + a9 + a10 + a11 + a12 + a13 + a14 + a15 + a16

  这里有一个有趣的性质:
  设节点编号为x,那么这个节点管辖的区间为2^k(其中k为x二进制末尾0的个数)个元素。因为这个区间最后一个元素必然为ax,
  所以很明显:cn = a(n – 2^k + 1) + ... + an

  算这个2^k有一个快捷的办法,定义一个函数如下即可:

  int lowbit(int x){

  return x&(x^(x–1));

  }

  当想要查询一个sum(n)(求a[n]的和),可以依据如下算法即可:
  step1: 令sum = 0,转第二步;
  step2: 假如n <= 0,算法结束,返回sum值,否则sum = sum + cn,转第三步;
  step3: 令n = n – lowbit(n),转第二步。
  可以看出,这个算法就是将这一个个区间的和全部加起来,为什么是效率是log(n)的呢?以下给出证明:
  n = n – lowbit(n)这一步实际上等价于将n的二进制的最后一个1减去。而n的二进制里最多有log(n)个1,所以查询效率是log(n)的。
  那么修改呢,修改一个节点,必须修改其所有祖先,最坏情况下为修改第一个元素,最多有log(n)的祖先。
  所以修改算法如下(给某个结点i加上x):
  step1: 当i > n时,算法结束,否则转第二步;
  step2: ci = ci + x, i = i + lowbit(i)转第一步。
  i = i +lowbit(i)这个过程实际上也只是一个把末尾1补为0的过程。
  对于数组求和来说树状数组简直太快了!

 

数据范围很大。

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#include<iostream>
#define lowbit(x) x&(-x)//这一步是树状数组的经典特点,位运算优化结果
using namespace std;

int m;
int tree[50001];

void add(int n,int num)//经典的树状数组更新数组函数
{
 while(n<=m)
 {
  tree[n]+=num;
  n+=lowbit(n);
 }

int subsum(int n)//讲点的树状数组求从1~n这一区间的累和,其实这里还可以变换成另一种标志模式,下一道会说到
{
 int sum=0;
 while(n>=1)
 {
  sum+=tree[n];//每更新一个,那么其后面的每一个都要更新
  n-=lowbit(n);
 }
 return sum;
}

int main(void)
{
 int n,count,s,e,l,num;
 char ch[100];

 cin>>n;
 count=0;
 while(n--)
 {
  memset(tree,0,sizeof(tree));
  cout<<"Case "<<++count<<":"<<endl;
   cin>>m;
  for(int i=1;i<=m;i++)
  {
   cin>>num;
   add(i,num);
  }
  for(i=0;i<=m;i++)
   cout<<tree[i]<<endl;
  while(cin>>ch,ch[0]!='E')
  {
   switch(ch[0])
   {
    case 'Q':
       cin>>s>>e;cout<<subsum(e)-subsum(s-1)<<endl;break;//求两区间的累和,用第二个区间减去第一个区间,但是第一个区间是少一的
    case 'A':
       cin>>l>>num;add(l,num);break;
    case 'S':
       cin>>l>>num;add(l,-num);break;    
   }
  }
 }
 return 0;
}

posted on 2011-04-23 20:20  cchun  阅读(205)  评论(0编辑  收藏  举报