线段树--单点更新模板题

线段树应该是数据结构中的一种吧,说白了,他就是一种工具,只要你学会了他,那么你就可以在以后的学习中去用它。

他的大致用法,就是把一个一维数组改变成一个树的结构,而且这个树还是一个完全二叉树;

 上述图就是把一个1-8的区间变成了一个二叉树的结构,为什么我们要这样干呢?这怎么说呢?其实我也说不清楚。因为能力有限吗?下面我们就通过例题来体会线段树的魅力所在吧。

很多学校流行一种比较的习惯。老师们很喜欢询问,从某某到某某当中,分数最高的是多少。 
这让很多学生很反感。 

不管你喜不喜欢,现在需要你做的是,就是按照老师的要求,写一个程序,模拟老师的询问。当然,老师有时候需要更新某位同学的成绩。

Input

本题目包含多组测试,请处理到文件结束。 
在每个测试的第一行,有两个正整数 N 和 M ( 0<N<=200000,0<M<5000 ),分别代表学生的数目和操作的数目。 
学生ID编号分别从1编到N。 
第二行包含N个整数,代表这N个学生的初始成绩,其中第i个数代表ID为i的学生的成绩。 
接下来有M行。每一行有一个字符 C (只取'Q'或'U') ,和两个正整数A,B。 
当C为'Q'的时候,表示这是一条询问操作,它询问ID从A到B(包括A,B)的学生当中,成绩最高的是多少。 
当C为'U'的时候,表示这是一条更新操作,要求把ID为A的学生的成绩更改为B。 

Output

对于每一次询问操作,在一行里面输出最高成绩。

Sample Input

5 6
1 2 3 4 5
Q 1 5
U 3 6
Q 3 4
Q 4 5
U 2 9
Q 1 5

Sample Output

5
6
5
9


        
  

Hint

Huge input,the C function scanf() will work better than cin

 这题的大概意思就是说,给你一个一维数组,然后会有两个操作,第一个操作是给你一个区间,你把这个区间的最值给输出出来,还有一个操作给你一个一维数组的位置,你要改变这个值:

这个题我们应该怎么做呢?如果用正常的方法,修改很简单,但是再求最值的时候,首先我们肯定是不能排序的,那么我们就要在所给的区间中一个一个的去比较,最终找到最大的值,那么这个复咋读是多少呢?我们来算一下。0<N<=200000,0<M<5000

这题的复杂度就是N*M,大概就是1e9,那肯定是超时了啊,看来正常的方法根本行不通,那么我们该怎么办呢?这就轮到线段树出马了,下面给出AC代码,并附上详细的讲解;

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn=2*1e5+7;
int a[maxn];
struct stu
{
    int l;
    int r;
    int date;
}A[maxn*4];//构建线段树的节点,每个节点包含左右的边界和值;

void build_tree(int x,int y,int i)//线段树的建造;
{
    A[i].l=x;
    A[i].r=y;//从第一个节点开始,首先先确定第一个节点的左右区间;
    if(x==y)
    {
        A[i].date=a[x];
        return ;
    } //如果左边的边界等于右边的边界,就相当于找到了这棵树的最下面,这个时候就可以赋值了;
    int mid=(x+y)/2;//如果没有找到最下面那么就接着往下找,找的时候分成左边的节点和右边的节点;
    build_tree(x,mid,2*i);
    build_tree(mid+1,y,2*i+1);
    A[i].date=max(A[i*2].date,A[i*2+1].date);//除了最下面的那个节点,其他的每个节点的值都是有他下面的两个节点得到的

}

void G(int q,int val,int i)//对线段树的维护,说白了就是说根据题目的要求去改变树的值;
{
    if(A[i].l==q&&A[i].r==q)
    {
        A[i].date=val;
        return ;
    }                        //如果找到了那个点,就把他的值改变;
    int mid=(A[i].l+A[i].r)/2;
    if(q<=mid)
        G(q,val,i*2);
    if(q>mid)
        G(q,val,2*i+1);     //如果找不到,那么就去此时中间点的值,然后取判断是要从右边找这个点还是要从左边找;
     A[i].date=max(A[i*2].date,A[i*2+1].date);//找到之后也要把这个节点上面的所有的点全部更新;
}
int C(int x,int y,int i)
{
    if(A[i].l>=x&&A[i].r<=y)//如果此时节点的左右边界被所求区间所包含那么就返回此时节点的值;
        return A[i].date;
    int mid=(A[i].l+A[i].r)/2;
    if(mid>=y)
        return C(x,y,i*2);
    else if(mid<x)
        return C(x,y,i*2+1);
    else
        return max(C(x,mid,2*i),C(mid+1,y,i*2+1));//判断所求区间是在此时这个节点的哪个区间;
}


int main()
{
    int n,m,b,c;
    while(~scanf("%d %d",&n,&m))
    {
        memset(A,0,sizeof(A));
        for(int i=1;i<=n;i++)
            scanf("%d",&a[i]);
        build_tree(1,n,1);
        while(m--)
        {
            char o;
            getchar();
            scanf("%c %d %d",&o,&b,&c);
            if(o=='Q')
            {
                printf("%d\n",C(b,c,1));
            }
            else
                G(b,c,1);
        }
    }
}

其实线段树主要的就是有是三个吧!首先我们要先建造一个线段树,然后就是对线段树值的修改,最后我们要输出啊,所以我们要增加一个询问,就是查询输出的意思,只要我们把这三个函数写好之后,那么这个线段数基本上算是完成了。

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