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树状数组初步

程序员文章站 2022-03-21 22:16:52
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有一句俗话说的好,线段树是万能的,但能用树状数组的坚决不用线段树。这句话很好地体现了树状数组的优越性,我们来了解一下树状数组这种神奇的数据结构。

树状数组,顾名思义,就是一棵长得像树的数组,我们首先来看一下树状数组的结构 ,下面是一幅很经典的图。树状数组初步

a数组为原数组,c为树状数组,这是一个非常显然的树结构,类似于前缀和的二分结构,不管怎么说,反正这就是一个很优美的数据结构,操作起来比线段树方便的多。

说到线段树,就要讲到一个叫lowbit的东西,这个东西说实话弄懂了十分简单,就是求一个数在二进制下最后一个1的位置,比如说lowbit(5)=lowbit(101)=1。那么这个东西有什么用呢?用 5+lowbit(5)=6,6就是这个节点的父节点,用于更新;用5-lowbit(5)=4,再用c5+c4就是5这个位置的前缀和,是不是非常有用?

那lowbit函数是怎么实现的呢?一般x&(-x)来实现,非常简单,至于是为什么,就自己领悟吧。

树状数组一般用于单点修改区间求和,至于区间修改单点求和,那是树状数组的一种应用,个人认为那并不是模板,下面给出一段单点修改区间求和的代码,码风太丑,大神勿喷。

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;
int a[500010];
int tree[500010];
int n,m;

int lowbit(int x){
	return x&(-x);
}

void updata(int x,int data){
	for (;x<=n;x+=lowbit(x)) tree[x]+=data;//向父节点更新 
}

int query(int x){
	if (x==0) return 0;
	int ans=0;
	for (;x>0;x-=lowbit(x)) ans+=tree[x];//求前缀和 
	return ans;
}

int main(){
	cin>>n>>m;
	for (int i=1;i<=n;i++)
		cin>>a[i];
	for (int i=1;i<=n;i++){
		tree[i]+=a[i];
		if (lowbit(i)+i<=n) tree[lowbit(i)+i]+=tree[i];//建树 
	}
	for (int i=1;i<=m;i++){
		int c;
		cin>>c;
		if (c==1){
			int x,y;
			cin>>x>>y;
			updata(x,y);
		}
		if (c==2){
			int x,y;
			cin>>x>>y;
			cout<<query(y)-query(x-1)<<endl;//前缀和相减求和 
		}
	}
	return 0;
}
//Luogu P3374

 

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