java之线段树

子串查询

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Problem Description

度度熊的字符串课堂开始了!要以像度度熊一样的天才为目标,努力奋斗哦!

为了检验你是否具备不听课的资质,度度熊准备了一个只包含大写英文字母的字符串 A[1,n] = a_1 a_2 \cdots a_nA[1,n]=a​1​​a​2​​⋯a​n​​,接下来他会向你提出 qq 个问题 (l,r)(l,r),你需要回答字符串 A[l,r] = a_l a_{l+1} \cdots a_rA[l,r]=a​l​​a​l+1​​⋯a​r​​ 内有多少个非空子串是 A[l,r]A[l,r] 的所有非空子串中字典序最小的。这里的非空子串是字符串中由至少一个位置连续的字符组成的子序列,两个子串是不同的当且仅当这两个子串内容不完全相同或者出现在不同的位置。

记 |S|∣S∣ 为字符串 SS 的长度,对于两个字符串 SS 和 TT ,定义 SS 的字典序比 TT 小,当且仅当存在非负整数 k(\leq \min(|S|,|T|))k(≤min(∣S∣,∣T∣)) 使得 SS 的前 kk 个字符与 TT 的前 kk 个字符对应相同,并且要么满足 |S| = k∣S∣=k 且 |T| > k∣T∣>k,要么满足 k < \min(|S|,|T|)k<min(∣S∣,∣T∣) 且 SS 的第 k+1k+1 个字符比 TT 的第 k+1k+1 个字符小。例如 "AA" 的字典序比 "AAA" 小,"AB" 的字典序比 "BA" 小。

Input

第一行包含一个整数 TT,表示有 TT 组测试数据。

接下来依次描述 TT 组测试数据。对于每组测试数据:

第一行包含两个整数 nn 和 qq,表示字符串的长度以及询问的次数。

第二行包含一个长为 nn 的只包含大写英文字母的字符串 A[1,n]A[1,n]。

接下来 qq 行,每行包含两个整数 l_i,r_il​i​​,r​i​​,表示第 ii 次询问的参数。

保证 1 \leq T \leq 101≤T≤10,1 \leq n,q \leq 10^51≤n,q≤10​5​​,1 \leq l_i \leq r_i \leq n1≤l​i​​≤r​i​​≤n。

Output

对于每组测试数据,先输出一行信息 "Case #x:"(不含引号),其中 x 表示这是第 xx 组测试数据,接下来 qq 行,每行包含一个整数,表示字符串 A[l,r]A[l,r] 中字典序最小的子串个数,行末不要有多余空格。

Sample Input

1
2 3
AB
1 1
1 2
2 2

Sample Output

Case #1:
1
1
1

根据题目我们可以得知此题目要求我们从一段字符串区间之内选出一段符合要求的“最大者”,此处最大者需要根据题目来分析。因为此处是可以采取使用线段树来解题。

题解:我们把我们输入的字符串每一个字符存放在于线段树的每一个节点之上,根据这一个关键点我们可以为每一个节点都开一个存放26个足够标志26个字符的数组空间,根据线段是的特性我们由下往上推,由递归回去,数组逐渐叠加,可以得知我们一段区间内哪一个字符出现的数字最多。

code:


import java.util.Scanner;

public class Main {
	 public static int record = 0;
	 public static char[] array ;
	 static Node root;

	   static class Node {
	        int left, right;
	        int []data;
	        
	        Node leftChild;
	        Node rightChild;

	        Node(int left, int right) {
	            this.left = left;
	            this.right = right;
	            this.data = new int[27];
	        }
	    }
	   
	    public void build(int left,int right){
	        root = new Node(left, right);
	        builds(root);
	    }

	    private void builds(Node root) {
	        int left = root.left;
	        int right = root.right;
	        if (right - left == 0) {
	        	root.data[(int)array[record]-64] = 1;
	        	System.out.println((int)array[record]);
	        	record++;
	            return;
	        } else  {
	            int mid = (left + right) >> 1;////将左右区间平分
	            Node leftNode = new Node(left, mid);
	            Node rightNode = new Node(mid+1, right);
	            root.leftChild = leftNode;
	            root.rightChild = rightNode;
	            builds(leftNode);
	            builds(rightNode);
	            for(int i = 1 ; i <= 26;i++) {
	            	root.data[i] = root.leftChild.data[i] + root.rightChild.data[i];
	            }
	        }
	    }
	    
	    public int[] query(int l,int r,Node root) {
	        int []temp = new int[27];
	    	if(l <= root.left&& root.right <= r ) {
	    		return root.data;
	    	}
	    	else if(root.right<l) {

	    		return temp;
	    	}
	    	else if(root.left>r) {

	    		return temp;
	    	}
	    	else {
	    		int arr[] = query(l,r,root.leftChild);
	    		int arr1[] = query(l,r,root.rightChild);
	    		for (int i = 1; i <= 26; i++) {
					temp[i] = arr[i]+arr1[i];
				}
	    		return temp;
	    	}

	    }
	    
	    public static void main(String[]args) {
	    	System.out.println(10);
			Scanner scanner = new Scanner(System.in);
			Scanner scanner1 = new Scanner(System.in);
			int n = scanner1.nextInt();
			int p = n;
			while(n!=0) {
				int a = scanner1.nextInt();
				int b = scanner1.nextInt();
				
				String nextLine = scanner.nextLine();
				array = nextLine.toCharArray();
				System.out.print("Case #"+Math.abs(p-n+1)+":\n");
				
				Main mains = new Main();
				mains.build(1, array.length);
				for(int i = 0; i < b;i++) {
					int res = scanner1.nextInt();
					int res1 = scanner1.nextInt();
					
					int tem[] = mains.query(res, res1,root);
					for (int k = 0; k < tem.length; k++) {
						if(tem[k]!=0) {
							System.out.print(tem[k]+"\n");
							break;
						}
					}
				}
				n--;
			}
			scanner.close();
			scanner1.close();
		}
}

我们需要在创建树的时候为我们的树赋予初值。

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