【JZOJ 4273】【NOIP2015模拟10.28B组】圣章-精灵使的魔法语(线段树)

问题描述
【背景介绍】
“魔法???算了吧,这种东西我肯定学不了的啦!”明明是个剑士,却被眼前这位洋洋自得的精灵使——弗洛莉拖出去学魔法,真是个没事找茬的家伙……
“没事啦。作为一名冒险者会发生很多情况,中毒啦,受伤啦,被咒语束缚之类的,没有魔法就很难办的呀!”她到是好像一副什么都懂的样子,真是令人火大。
“都说我是个人类了,魔法这种东西学起来很困难的吧!”我只好找个看似靠谱的借口。
然而,她那不屈不挠的声音又响了起来:“人类虽然与自然的共鸣,也就是魔法的连接较少,但如果认真训练的话还是可以做到的呢!总之,试试看吧!念念咒语之类的!”弗洛莉把魔法书一把拍在了我面前。
我没兴趣地瞟了一眼,“哼。这种东西我不看也会,伦福萨——密西卡!”才刚刚念完不知道从哪里偷学来的魔法咒语。随即,便听到弗洛莉的一声尖叫,使得整个酒店的人的视线都往这边看来。喂喂喂,别往我这边看啊,我有视线恐惧症啊!!!!况且,我只是把她正在吃的面包的样子变成虫子而已,谁会料到这种情况啊啊啊!!
“真是的,弗洛莉才是老拖我的后腿呢!”我没好气地笑道……
“里修!你……”她从牙缝里挤出了一个字。我顿感不妙,见到了那张比魔鬼还可怕的扭曲的面孔。“真是个魔法的天才哪!”她一扫之前不愉快的表情,想我露出大拇指,好像是在夸奖我的样子。
咦?她竟然没有打我,那真是我福大命大。我这样想着,便一屁股坐在了凳子上,松了口气……
【题目描述】
“伦福萨”【即” ( “】和“密西卡”【即” ) “】是两种不同的精灵咒语,已知一个成功的咒语符合如下的规定:
每一个密西卡之前都可以对应匹配到一个伦福萨,即为一个合法的精灵魔法咒语。
方便的是,我们将“伦福萨”视为” ( “,“密西卡”视为” ) “,合法的精灵魔法咒语即为一个合法的括号序列。
如:” ( ( ( ) ) ) “” ( ( ) ( ) ) “” ( ) ( ) ( ) “均为合法的魔法咒语,” ) ( “” ( ) ) ( “” ( ( “均为不合法的魔法咒语。
现在弗洛莉给我一个长长的“伦福萨”【即” ( “】和“密西卡”【即” ) “】的片段,每次给我一个l和r,让我判断需要在这个片段前最少添多少个“伦福萨”【即” ( “】,以及最少添多少个“密西卡”【即” ) “】可以成为一个合法的魔法咒语,更令人不爽的是,弗洛莉有的时候还会把一个“伦福萨”【即” ( “】变成“密西卡”【即” ) “】,或把一个“密西卡”【即” ) “】变为“伦福萨”【即” ( “】。

输入
第一行两个正整数n,m,表示我现在含有的咒语元素(“伦福萨”【即” ( “】和“密西卡”【即” ) “】)的个数以及弗洛莉给我的任务个数,
第二行包含n个字符(“伦福萨”【即” ( “】或“密西卡”【即” ) “】)表示一开始弗洛莉给我的咒语片段。
以下m行包括两种任务:
Change x,表示弗洛莉将位置为x上的咒语片段进行一次变换(原来是“伦福萨”【即” ( “】变为“密西卡”【即” ) “】,原来是“密西卡”【即” ) “】变为“伦福萨”【即” ( “】)。
Query l r,询问从l到r的区间的片段,在这个片段前最少添上多少个伦福萨”【即” ( “】,在这个片段后最少添上多少个“密西卡”【即” ) “】可以成为合法的魔法序列。
输出
每个询问对应一行答案,每行包括两个整数,表示在这个片段前最少添上多少个伦福萨”【即” ( “】,在这个片段后最少添上多少个“密西卡”【即” ) “】可以成为合法的魔法序列。
样例输入
6 4
(()()(
Query 1 3
Query 3 6
Change 6
Query 1 6
样例输出
0 1
1 1
0 0
【样例解释】
1.片段为“ ( ( ) ”最右边填1个 ) 即可。
2.片段为“ ) ( ) ( ”最左边添1个 ( 最右边添1个 ) 即可。
3.片段为“ ( ( ) ( ) ) ”已经是合法片段。不需添加。

算法讨论
线段树维护两个值,其实就是 40%里的两个值,一个是当前
区间内有多少个多余的“(”,另一个值是区间内需要多少个“(”,即有多少个“)”
没有被匹配,更新一个区间时:(以下右子树用 right 表示,左子树用 left 表示):
多余的“(”=right 多余的“(”+max(left 多余的“(”- right 需要的“(” ,0)
(取 max 是因为会出现左子树多余的“(”还是不够右子树用的情况)
需要的“(”=left 需要的“(”+max(right 需要的“(”- left 多余的“(” ,0)
(取 max 是因为会出现右子树需要的全部的“(” 左子树都填上了的情况)
之所以可以这样做的原因也很显然,因为前面的多余“(”可以和后面没有
匹配的“)”进行匹配。
询问和修改操作一次的复杂度都是 log n 的,总时间复杂度为 O(m log n)。

#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#define MAX_N 150006
using namespace std;
struct tree
{
    int l,r,rest,need;
    char c;
}t[MAX_N*4];
int n,m,s,rest,need;
char a[MAX_N],st[15];
bool flag;

int max(int x,int y)
{
    return x>y?x:y;
}

void build(int p,int l,int r)
{
    t[p].l=l; t[p].r=r;
    if (l==r)
    {
        t[p].c=a[l];
        if (t[p].c=='(')
            t[p].rest++;
        else
            t[p].need++;
        return;
    }
    int mid=(l+r) / 2;
    build(p*2,l,mid);
    t[p].rest=t[p*2+1].rest+max(t[p*2].rest-t[p*2+1].need,0);
    t[p].need=t[p*2].need+max(t[p*2+1].need-t[p*2].rest,0);
    build(p*2+1,mid+1,r);
    t[p].rest=t[p*2+1].rest+max(t[p*2].rest-t[p*2+1].need,0);
    t[p].need=t[p*2].need+max(t[p*2+1].need-t[p*2].rest,0);
    return;
}

void ask(int p,int l,int r,int x,int y)
{
    if (l==x && r==y)
    {
        need+=max(t[p].need-rest,0);
        rest=t[p].rest+max(rest-t[p].need,0);
        return;
    }
    int mid=(l+r) / 2;
    if (y<=mid)
        ask(p*2,l,mid,x,y);
    else
        if (x>mid)
            ask(p*2+1,mid+1,r,x,y);
        else
        {
            ask(p*2,l,mid,x,mid);
            ask(p*2+1,mid+1,r,mid+1,y);
        }
    return;
}

void change(int p,int x)
{
    if (t[p].l==t[p].r)
    {
        if (t[p].c=='(')
        {
            t[p].c=')';
            t[p].rest--;
            t[p].need++;
        }
        else
        {
            t[p].c='(';
            t[p].need--;
            t[p].rest++;
        }
        return;
    }
    int mid=(t[p].l+t[p].r) / 2;
    if (x<=mid)
        change(p*2,x);
    else
        change(p*2+1,x);
    t[p].rest=t[p*2+1].rest+max(t[p*2].rest-t[p*2+1].need,0);
    t[p].need=t[p*2].need+max(t[p*2+1].need-t[p*2].rest,0);
    return;
}

int main()
{
    freopen("elf.in","r",stdin);
    freopen("elf.out","w",stdout);
    scanf("%d%d",&n,&m);
    scanf("%s",a+1);
    build(1,1,n);
    for (int i=1;i<=m;i++)
    {
        int x,y;
        flag=0; rest=0; need=0;
        scanf("%s",st+1);
        if (st[1]=='Q')
        {
            scanf("%d%d",&x,&y);
            ask(1,1,n,x,y);
            printf("%d %d\n",need,rest);
        }
        else
        {
            scanf("%d",&x);
            change(1,x);
        }
    }
    fclose(stdin); fclose(stdout);
    return 0;
}

输入是坑,埋葬了信奥生。

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