SPLAY平衡树【模板+例题】luogu3369

SPLAY平衡树【模板+例题】luogu3369

您需要写一种数据结构(可参考题目标题),来维护一些数,其中需要提供以下操作:

1、插入 x 数;

2 、删除 x 数(若有多个相同的数,因只删除一个);

3、查询 x 数的排名(若有多个相同的数,因输出最小的排名);

4、查询排名为 x 的数;

5、求 x 的前趋(前趋定义为小于 x,且最大的数);

6、求 x 的后继(后继定义为大于 x,且最小的数)。

#include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define inf 0x3f3f3f3f typedef long long LL; typedef unsigned long long ULL; const int N = 1e5+10; int mod = 1e9+7; int P = 13331; int n, root, idx;//root为根节点,iex为树节点个数 struct node { int s[2];//s[0]代表左儿子,s[1]代表右儿子 int p;//节点的父亲 int v;//节点的权值 int size;//以该点为根的子树大小 int cnt;//该权值的数目 void init(int p1, int v1) //节点初始化 { p = p1; v = v1; size = cnt = 1; } }tr[N]; void pushup(int x)//旋转之后需要重新计算子树大小 { tr[x].size = tr[tr[x].s[0]].size+tr[tr[x].s[1]].size+tr[x].cnt;//加俩儿子大小和与自己大小相同的个数 } void rotate(int x)//旋转子树 { int y = tr[x].p, z = tr[y].p;//y为x节点的父亲,z为y节点的父亲 int k = tr[y].s[1] == x;//判断x为y的左儿子还是右儿子 tr[y].s[k] = tr[x].s[1^k];//y的左/右儿子替换为x的右/左儿子 tr[tr[x].s[1^k]].p = y;//x的右/左儿子替换为y tr[x].s[k^1] = y;//x和y父子交换左换右,右换左 tr[y].p = x;//y的父亲变为x tr[z].s[tr[z].s[1] == y] = x;//z的左/右儿子变为x tr[x].p = z;//x的父亲变为z pushup(x), pushup(y);//更新x和y的子树大小 } void splay(int x,int k)//将x节点转到k位置下面 { //k == 0时,将x节点转到根节点 while(tr[x].p != k) { int y = tr[x].p, z = tr[y].p; //如果y是根直接旋转,否则需要再转 if (z != k) { //判断x,y,z的形状是直线型还是折线型 if ((tr[y].s[0] == x)^(tr[z].s[0] == y))//折线型转x rotate(x); else//直线型转y rotate(y); } rotate(x); // cout << "====" << endl; } if (k == 0) root = x; } void find(int v)//查找权值为v的值,并将其转为根节点 { int x = root; while (tr[x].s[v>tr[x].v]&&v != tr[x].v)//存在这个节点,相同返回,否则根据大小判断转到左/右儿子 { x = tr[x].s[v>tr[x].v]; } splay(x,0); } int get_pre(int v)//求v的前驱 { find(v); int x = root; if (tr[x].v < v) return x;//不存在v,而且根权值小于v,此时根节点为前驱直接返回 x = tr[x].s[0]; while (tr[x].s[1]) x = tr[x].s[1]; splay(x, 0); return x; } int get_suc(int v)//求v的后继 { find(v); int x = root; if (tr[x].v > v) return x;//不存在v,而且根权值大于v,此时根节点为后驱直接返回 x = tr[x].s[1]; while (tr[x].s[0]) x = tr[x].s[0]; splay(x, 0); return x; } void del(int v)//将v删除 { int pre = get_pre(v); int suc = get_suc(v); splay(pre,0), splay(suc,pre);//将v转为叶子节点方便删除 int del = tr[suc].s[0]; if (tr[del].cnt > 1)//如果个数不止一个删去一个 tr[del].cnt--, splay(del,0); else//否则直接删去 tr[suc].s[0] = 0, splay(suc,0); } int get_rank(int v)//查找v的排名 { find(v); return tr[tr[root].s[0]].size; } int get_val(int k)//查询排名为k的树 { int x = root; while(1) { int y = tr[x].s[0]; if (tr[y].size+tr[x].cnt < k)//左子树加根个数小于k,证明第k个数在右子树 { k -= tr[y].size+tr[x].cnt; x = tr[x].s[1]; } else//如果左子树个数大于k,在左子树,否则在当前根上; { if (tr[y].size >= k) x = tr[x].s[0]; else break; } } splay(x,0); return tr[x].v; } void insert(int v) //插入大小为v的节点 { int x = root, p = 0; while (x&&tr[x].v != v)//找应该插入的位置 { p = x; x = tr[x].s[v>tr[x].v]; } if (x) tr[x].cnt++;//如果存在个数加1 else { x = ++idx; tr[p].s[v>tr[p].v] = x; tr[x].init(p,v); } splay(x,0); } void solve() { insert(-1e9);//左终点 insert(1e9);//右终点 cin >> n; while(n--) { int op, x; cin >> op >> x; if (op == 1) insert(x); if (op == 2) del(x); if (op == 3) cout << get_rank(x) << endl; if (op == 4) cout << get_val(x+1) << endl; if (op == 5) cout << tr[get_pre(x)].v << endl; if (op == 6) cout << tr[get_suc(x)].v << endl; } } int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0), cout.tie(0); int t = 1; // cin >> t; while (t--) { solve(); } return 0; }