acwing算法提高之数据结构--平衡树Treap

2024-05-02 06:44

本文主要是介绍acwing算法提高之数据结构--平衡树Treap,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

  • 1 介绍
  • 2 训练

1 介绍

本博客用来记录使用平衡树求解的题目。

插入、删除、查询操作的时间复杂度都是O(logN)

动态维护一个有序序列。

2 训练

题目1:253普通平衡树

C++代码如下,

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>using namespace std;const int N = 100010, INF = 1e8;int n;
struct Node {int l, r;int key, val;int cnt, size;
}tr[N];int root, idx;void pushup(int p) {tr[p].size = tr[tr[p].l].size + tr[tr[p].r].size + tr[p].cnt;
}int get_node(int key) {tr[++idx].key = key;tr[idx].val = rand();tr[idx].cnt = tr[idx].size = 1;return idx;
}void zig(int &p) {int q = tr[p].l;tr[p].l = tr[q].r, tr[q].r = p, p = q;pushup(tr[p].r), pushup(p);
}void zag(int &p) {int q = tr[p].r;tr[p].r = tr[q].l, tr[q].l = p, p = q;pushup(tr[p].l), pushup(p);
}void build() {get_node(-INF), get_node(INF);root = 1, tr[1].r = 2;pushup(root);if (tr[1].val < tr[2].val) zag(root);
}void insert(int &p, int key) {if (!p) p = get_node(key);else if (tr[p].key == key) tr[p].cnt++;else if (tr[p].key > key) {insert(tr[p].l, key);if (tr[tr[p].l].val > tr[p].val) zig(p);} else {insert(tr[p].r, key);if (tr[tr[p].r].val > tr[p].val) zag(p);}pushup(p);
}void remove(int &p, int key) {if (!p) return;if (tr[p].key == key) {if (tr[p].cnt > 1) tr[p].cnt --;else if (tr[p].l || tr[p].r) {if (!tr[p].r || tr[tr[p].l].val > tr[tr[p].r].val) {zig(p);remove(tr[p].r, key);} else {zag(p);remove(tr[p].l, key);}} else {p = 0;}} else if (tr[p].key > key) remove(tr[p].l, key);else remove(tr[p].r, key);pushup(p);
}int get_rank_by_key(int p, int key) {if (!p) return 0;if (tr[p].key == key) return tr[tr[p].l].size + 1;if (tr[p].key > key) return get_rank_by_key(tr[p].l, key);return tr[tr[p].l].size + tr[p].cnt + get_rank_by_key(tr[p].r, key);
}int get_key_by_rank(int p, int rank) {if (!p) return INF;if (tr[tr[p].l].size >= rank) return get_key_by_rank(tr[p].l, rank);if (tr[tr[p].l].size + tr[p].cnt >= rank) return tr[p].key;return get_key_by_rank(tr[p].r, rank - tr[tr[p].l].size - tr[p].cnt);
}int get_prev(int p, int key) {if (!p) return -INF;if (tr[p].key >= key) return get_prev(tr[p].l, key);return max(tr[p].key, get_prev(tr[p].r, key));
}int get_next(int p, int key) {if (!p) return INF;if (tr[p].key <= key) return get_next(tr[p].r, key);return min(tr[p].key, get_next(tr[p].l, key));
}int main() {build();scanf("%d", &n);while (n--) {int opt, x;scanf("%d%d", &opt, &x);if (opt == 1) insert(root, x);else if (opt == 2) remove(root, x);else if (opt == 3) printf("%d\n", get_rank_by_key(root, x) - 1);else if (opt == 4) printf("%d\n", get_key_by_rank(root, x + 1));else if (opt == 5) printf("%d\n", get_prev(root, x));else printf("%d\n", get_next(root, x));        }return 0;
}

使用C++的multiset,超时了,通过了 6/11个数据

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <set>using namespace std;int main() {multiset<int> s;int m;cin >> m;while (m--) {int op, x;cin >> op >> x;if (op == 1) {s.insert(x);} else if (op == 2) {s.extract(x);} else if (op == 3) {int idx = distance(s.begin(), s.lower_bound(x));cout << 1 + idx << endl;} else if (op == 4) {x -= 1; //下标从0开始auto it = s.begin();advance(it, x);cout << *it << endl;} else if (op == 5) {auto it = s.lower_bound(x);it--; //保证一定有解cout << *it << endl;} else if (op == 6) {auto it = s.upper_bound(x);cout << *it << endl;}}return 0;
}

使用python3的库sortedcontainers,发现acwing报错没有该模块,

在这里插入图片描述

from sortedcontainers import SortedList
import bisectsl = SortedList()m = int(input())
for i in range(m):line = intput()ls_line = line.split()ls_line = [int(x) for x in ls_line]op = ls_line[0]x = ls_line[1]if op == 1:sl.add(x)elif op == 2:sl.remove(x)elif op == 3:i = bisect.bisect_left(sl, x)print(i + 1)elif op == 4:print(sl[x-1])elif op == 5:it = bisect.bisect_left(ls, x)it -= 1print(sl[it])elif op == 6:it = biset.bisect_right(ls, x)print(sl[it])

题目2:265营业额统计

使用C++的multiset

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <set>
#include <climits>using namespace std;int main() {int n;cin >> n;long long res = 0;multiset<int> s;for (int i = 0; i < n; ++i) {int t;cin >> t;if (i == 0) {res += t;s.insert(t); //插入数tcontinue;}int ans = 0x3f3f3f3f;//求大于等于t的迭代器auto iter1 = s.lower_bound(t);if (iter1 != s.end()) {int x = *iter1;ans = min(ans, abs(x - t));}if (iter1 != s.begin()) {auto iter2 = iter1;iter2--;int x = *iter2;ans = min(ans, abs(x - t));}res += ans;s.insert(t); //插入数t}cout << res << endl;return 0;
}

C++代码如下,

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>using namespace std;typedef long long LL;const int N = 33010, INF = 1e7;int n;
struct Node {int l, r;int key, val;
}tr[N];int root, idx;int get_node(int key) {tr[++idx].key = key;tr[idx].val = rand();return idx;
}void build() {get_node(-INF), get_node(INF);root = 1, tr[1].r = 2;
}void zig(int &p) {int q = tr[p].l;tr[p].l = tr[q].r, tr[q].r = p, p = q;
}void zag(int &p) {int q = tr[p].r;tr[p].r = tr[q].l, tr[q].l = p, p = q;
}void insert(int &p, int key) {if (!p) p = get_node(key);else if (tr[p].key == key) return;else if (tr[p].key > key) {insert(tr[p].l, key);if (tr[tr[p].l].val > tr[p].val) zig(p);} else {insert(tr[p].r, key);if (tr[tr[p].r].val > tr[p].val) zag(p);}
}int get_prev(int p, int key) {if (!p) return -INF;if (tr[p].key > key) return get_prev(tr[p].l, key);return max(tr[p].key, get_prev(tr[p].r, key));
}int get_next(int p, int key) {if (!p) return INF;if (tr[p].key < key) return get_next(tr[p].r, key);return min(tr[p].key, get_next(tr[p].l, key));
}int main() {build();scanf("%d", &n);LL res = 0;for (int i = 1; i <= n; ++i) {int x;scanf("%d", &x);if (i == 1) res += x;else res += min(x - get_prev(root, x), get_next(root, x) - x);insert(root, x);}printf("%lld\n", res);return 0;
}

这篇关于acwing算法提高之数据结构--平衡树Treap的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/953611

相关文章

springboot+dubbo实现时间轮算法

《springboot+dubbo实现时间轮算法》时间轮是一种高效利用线程资源进行批量化调度的算法,本文主要介绍了springboot+dubbo实现时间轮算法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家... 目录前言一、参数说明二、具体实现1、HashedwheelTimer2、createWheel3、n

C#数据结构之字符串(string)详解

《C#数据结构之字符串(string)详解》:本文主要介绍C#数据结构之字符串(string),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录转义字符序列字符串的创建字符串的声明null字符串与空字符串重复单字符字符串的构造字符串的属性和常用方法属性常用方法总结摘

SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码

《SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码》加盐算法是一种用于增强密码安全性的技术,本文主要介绍了SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习... 目录一、什么是加盐算法二、如何实现加盐算法2.1 加盐算法代码实现2.2 注册页面中进行密码加盐2.

Java时间轮调度算法的代码实现

《Java时间轮调度算法的代码实现》时间轮是一种高效的定时调度算法,主要用于管理延时任务或周期性任务,它通过一个环形数组(时间轮)和指针来实现,将大量定时任务分摊到固定的时间槽中,极大地降低了时间复杂... 目录1、简述2、时间轮的原理3. 时间轮的实现步骤3.1 定义时间槽3.2 定义时间轮3.3 使用时

如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法

《如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法》文章介绍了Go语言中container/list包实现的双向链表,并探讨了如何使用链表实现LRU缓存,LRU缓存通过维护一个双向... 目录力扣:146. LRU 缓存主要结构 List 和 Element常用方法1. 初始化链表2.

golang字符串匹配算法解读

《golang字符串匹配算法解读》文章介绍了字符串匹配算法的原理,特别是Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法,该算法通过构建模式串的前缀表来减少匹配时的不必要的字符比较,从而提高效率,在... 目录简介KMP实现代码总结简介字符串匹配算法主要用于在一个较长的文本串中查找一个较短的字符串(称为

通俗易懂的Java常见限流算法具体实现

《通俗易懂的Java常见限流算法具体实现》:本文主要介绍Java常见限流算法具体实现的相关资料,包括漏桶算法、令牌桶算法、Nginx限流和Redis+Lua限流的实现原理和具体步骤,并比较了它们的... 目录一、漏桶算法1.漏桶算法的思想和原理2.具体实现二、令牌桶算法1.令牌桶算法流程:2.具体实现2.1

Go语言中三种容器类型的数据结构详解

《Go语言中三种容器类型的数据结构详解》在Go语言中,有三种主要的容器类型用于存储和操作集合数据:本文主要介绍三者的使用与区别,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录基本概念1. 数组(Array)2. 切片(Slice)3. 映射(Map)对比总结注意事项基本概念在 Go 语言中,有三种主要

Python中的随机森林算法与实战

《Python中的随机森林算法与实战》本文详细介绍了随机森林算法,包括其原理、实现步骤、分类和回归案例,并讨论了其优点和缺点,通过面向对象编程实现了一个简单的随机森林模型,并应用于鸢尾花分类和波士顿房... 目录1、随机森林算法概述2、随机森林的原理3、实现步骤4、分类案例:使用随机森林预测鸢尾花品种4.1

如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制

《如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制》文章讨论了如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制,以支持高并发服务,本文给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧... 目录如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制问题诊断解决步骤1. 修改系统级别的限制2. 为Redis进程特别设置限制