【专题】伸展树(Splay)

//本文是一个暂时的小记,有不对的请大佬们指出~
真正大佬的在这http://blog.csdn.net/clove_unique/article/details/50630280

伸展树(Splay Tree),也叫分裂树,是一种二叉排序树,它能在O(log n)内完成插入、查找和删除操作。它由丹尼尔·斯立特Daniel Sleator和罗伯特·恩卓·塔扬Robert Endre Tarjan在1985年发明的。
在伸展树上的一般操作都基于伸展操作:假设想要对一个二叉查找树执行一系列的查找操作,为了使整个查找时间更小,被查频率高的那些条目就应当经常处于靠近树根的位置。于是想到设计一个简单方法, 在每次查找之后对树进行重构,把被查找的条目搬移到离树根近一些的地方。伸展树应运而生。伸展树是一种自调整形式的二叉查找树,它会沿着从某个节点到树根之间的路径,通过一系列的旋转把这个节点搬移到树根去。
它的优势在于不需要记录用于平衡树的冗余信息。

(本段来自百度)

Splay的基本操作

  • get操作
    主要用来查找x结点属于其父亲结点的左儿子还是右儿子
int get(int x)
{
    return son[fa[x]][1]==x;
}
  • update操作
    主要是更新size值
    (有的时候也会更新其他)
void update(int x)
{  
     if (x)
     {  
          size[x]=1; 
          if (son[x][0]) size[x]+=size[son[x][0]];  
          if (son[x][1]) size[x]+=size[son[x][1]]; 
     }  
}  
  • rotate(旋转)操作
    这是Splay最常用也是最重要的操作了
    主要将x结点向上转一下
    例如:
    这里写图片描述
    然后我们把结点5向上旋转一下,转到3的位置
    这里写图片描述
    具体的操作就是找到x与父亲的关系(是他的左儿子还是右儿子),然后旋上去,直接取代其父亲的位置,然后进行一系列的“儿子认领“(具体看代码)
int rotate(int x)
{
    int k=get(x),y=fa[x];
    if(fa[y])son[fa[y]][get(y)]=x;
    if(son[x][!k])fa[son[x][!k]]=y;//x结点反方向的儿子
    fa[x]=fa[y],fa[y]=x,son[y][k]=son[x][!k],son[x][!k]=y;//认领儿子
    update(y),update(x);
}

然后来一道例题,相信用线段树做过【最大值】,此题甚好,但是又有了区间修改,变成了【最大值2】,现在用Splay实现:
题目不记得了吧~

Description

 在N(1<=N<=100000)个数A1…An组成的序列上进行M(1<=M<=100000)次操作,操作有两种:
  (1)1 L R C:表示把A[L]到A[R]增加C(C的绝对值不超过10000);
  (2)2 L R:询问A[L]到A[R]之间的最大值。

思考一下~

好的,那么我们只需要在上面讲的所有里面加入一个打标记的操作就好了。
这和线段树的差不多,打完这个标记lazy,下传~

#include<cstdio>
#include<iostream>
#define LL long long
using namespace std;
int son[100001][2];//Son
LL fmax[100001];//Ans
int fa[100001];//Father
LL add[100001];//Lazy
LL a[100001];//Data
int d[100001];//Queue
int n,m,kind,l,r,c;
int update(int x){fmax[x]=max(a[x],max(fmax[son[x][0]],fmax[son[x][1]]));}
int lazy(int x,int c){fmax[x]+=c,a[x]+=c,add[x]+=c;}
int get(int x){return son[fa[x]][1]==x;}
int clear(int x)
{
    if(son[x][0])lazy(son[x][0],add[x]);
    if(son[x][1])lazy(son[x][1],add[x]);
    add[x]=0;
}
int remove(int x,int y)
{
    d[0]=0;
    for (x=x;x-y;x=fa[x]) d[++d[0]]=x;
    while (d[0]) clear(d[d[0]--]);  
}
int rotate(int x)
{
    int k=get(x),y=fa[x];
    if(fa[y])son[fa[y]][get(y)]=x;
    if(son[x][!k])fa[son[x][!k]]=y;
    fa[x]=fa[y],fa[y]=x,son[y][k]=son[x][!k],son[x][!k]=y;
    update(y),update(x);
}
int Splay(int x,int y)
{
    remove(x,y);
    while(fa[x]-y)
    {
        if(fa[fa[x]]-y)
            if(get(x)==get(fa[x])) rotate(fa[x]);
            else rotate(x);
        rotate(x);
    }
}
int main()
{
    freopen("Max2.in","r",stdin);
    scanf("%d",&n);
    int i;fmax[0]=-1e9;
    for (i=1;i<=n;++i)
        scanf("%lld",&a[i+1]),fa[i]=i+1,son[i+1][0]=i,update(i+1);
    fa[n+1]=n+2,son[n+2][0]=n+1,update(n+2);
    scanf("%d",&m);
    for (i=1;i<=m;++i)
    {
        scanf("%d%d%d",&kind,&l,&r);++l,++r;
        Splay(l-1,0),Splay(r+1,l-1);
        if(kind-2){scanf("%d",&c),lazy(son[r+1][0],c);}
        else printf("%lld\n",fmax[son[r+1][0]]);
    }
}

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转载自blog.csdn.net/cdy1206473601/article/details/79089595
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