树状数组 树状数组是一种高效的数据结构,能够解决数量级较大的区间求和问题、区间求最值问题、区间修改、查询问题以及求逆序对等应用。其时间复杂度为 O(log2n),远远快于线性时间 O(n)。 树状数组的用途: * 区间求和:树状数组可以快速地计算区间的和,时间复杂度为 O(log2n)。 * 区间求最值:树状数组可以快速地计算区间的最值,时间复杂度为 O(log2n)。 * 区间修改:树状数组可以快速地修改区间的值,时间复杂度为 O(log2n)。 * 区间查询:树状数组可以快速地查询区间的值,时间复杂度为 O(log2n)。 * 求逆序对:树状数组可以快速地计算逆序对的数量,时间复杂度为 O(log2n)。 树状数组的原理: 树状数组的原理是基于二分思想的。我们可以将数组分成多个小块,每个小块的和可以快速地计算出来,然后将这些小块的和相加得到总和。这种方法可以将时间复杂度从 O(n) 降低到 O(log2n)。 创建树状数组: 创建树状数组需要使用 lowbit 函数来将当前项的数加入到后面的每一个需要用到的数组中。lowbit 函数的定义为 k&(-k),它可以快速地计算出当前项的最低位。 add 函数的实现: void add(int x,int y) //将 y 加入到 x 中 { while(x<=10){ C[x]+=y; x+=lowbit(x); } } read 函数的实现: int read(int x) { int ans=0; while(x){ ans+=C[x]; x-=lowbit(x); } return ans; } 区间求和: 树状数组可以快速地计算区间的和,时间复杂度为 O(log2n)。我们可以使用 read 函数来计算区间的和。 int read(int x) { int ans=0; while(x){ ans+=C[x]; x-=lowbit(x); } return ans; } 区间修改: 树状数组可以快速地修改区间的值,时间复杂度为 O(log2n)。我们可以使用 updata 函数来修改区间的值。 void updata(long long *c,long long x,long long y) //在数组 c 中后 x 加入 y { while(x<=n){ c[x]+=y; x+=lowbit(x); } } 差分数组: 差分数组是一种特殊的树状数组,可以快速地计算区间的和和差异。我们可以使用 Sigma 函数来计算数组中 1 到 x 的和。 long long Sigma(long long *arra,long long x) //数组中 1 到 x 的和 { long long ans=0; while(x){ ans+=arra[x]; x-=lowbit(x); } return ans; } 树状数组是一种高效的数据结构,能够快速地解决各种问题,包括区间求和、区间求最值、区间修改、查询问题等。
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