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[数据结构与算法]2022牛客寒假1 炸鸡块君与FIFA22(做法二:线段树)

在这里插入图片描述
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题意:

如题。

思路:

我们注意到 起始分数若在 % 3 意义下相等(即这些起始分值 3 结果一致),则 经历 [l, r] 一段后分数的变化量是一个定值重要

既然之前有用 ST表 解决过这个问题,那么 线段树 同样可以解决这个问题。

我们可以利用 线段树 这一数据结构维护 [1, n] 整个区间 及其 所有子区间,在不同的模 3 结果之下造成的 分数变化量

依据题意,本题只需要进行区间修改,因此无需懒标记pushdown操作,只需要pushup操作即可。

设线段树中的 节点为“node,我们 先应该存储区间的左、右端点l、r,之后由于要计算 区间分数变化量,且 变化量初始分模 3 的值 有关,因此还需存储一个 大小为 3var 数组

当前节点的 var[i] 表示:初始分数 模 3 的结果 为 i ,且经过 当前节点 代表区间 [l, r]分数变化量 )。

下方代码设置了一段 节点为 node结构体数组 tr

struct node
{
    int l, r;
    ll var[3];
} tr[N<<2];

本题的 关键 显然在于 考虑 pushup 自子向父 更新操作,我们可以和之前一样 分情况讨论

[l, r] 整段区间 初始值模 3 的结果 为 【i】 的 分数变化量
等于
左半区间 初始值模 3 的结果 为 【i】 的 变化量

右半区间 初始值模 3 的结果 为 【(i + 左半区间 初始值模 3 的结果i变化量) % 3】 的 变化量

代码片段

void pushup(int u)
{
    for(int i=0; i<3; ++i)
    {
        tr[u].var[i] = tr[u<<1].var[i] + tr[u<<1|1].var[mod3(tr[u<<1].var[i], i)];
    }
}

对于线段树中的 每一个叶子结点 中的 var 数组,由于 叶子结点代表的区间长度为 1,我们直接 根据输入的字符串 进行 赋值 即可。

我们先将其存入一个 二维数组 a[3][N] 中,

 for(int i=1; i<=n; ++i)
    {
        char s; scanf("%c", &s);
        if(s=='W')
        {
            a[0][i] = a[1][i] = a[2][i] = 1;
        }
        else if(s=='L')
        {
            a[0][i] = 0;
            a[1][i] = a[2][i] = -1;
        }
        else
        {
            a[0][i] = a[1][i] = a[2][i] = 0;
        }
    }

之后在 build 函数 中赋值给 叶子结点回溯时pushup 函数 从叶子结点 向上更新

void build(int u, int l, int r)
{
    tr[u] = {l, r};
    if(l==r)
    {
        for(int i=0; i<3; ++i)
        {
            tr[u].var[i] = a[i][l];
        }
        return ;
    }
    int mid = l + r >> 1;
    build(u<<1, l, mid), build(u<<1|1, mid+1, r);
    pushup(u);
}

对于 ask 查询函数,我们设置其 返回值初始值为 start,其模 3 结果为 rmd = start % 3 且经过 区间 [l, r] 后的 分数变化量

显然答案即为 start + ask(......)

代码片段

long long ask(int u, int l, int r, int rmd)//参数 rmd 表示 实时分数 模 3 的结果
{
    if(l<=tr[u].l && r>=tr[u].r) return tr[u].var[rmd];
    int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
    long long res = 0;
    if(l<=mid) res += ask(u<<1, l, r, mod3(rmd, res));
    if(r>=mid+1) res += ask(u<<1|1, l, r, mod3(rmd, res));
    return res;
}

至此,本题分析完毕。

如果要学习一下线段树,可以戳这:线段树蓝书讲解 + 经典例题AcWing 1275. 最大数,本题代码的原型就是 基于此模板

时间复杂度:

O ( n l o g n + q ) O(nlogn + q) O(nlogn+q)(常数比倍增做法大)

代码:

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

typedef long long ll;
const int N = 2e5+10, mod = 3;
int n, q;
ll a[3][N];

struct node
{
    int l, r;
    ll var[3];
} tr[N<<2];

int mod3(int a, int b)
{
    return ((a + b) % mod + mod) % mod;
}

void pushup(int u)
{
    for(int i=0; i<3; ++i)
    {
        tr[u].var[i] = tr[u<<1].var[i] + tr[u<<1|1].var[mod3(tr[u<<1].var[i], i)];
    }
}

void build(int u, int l, int r)
{
    tr[u] = {l, r};
    if(l==r)
    {
        for(int i=0; i<3; ++i)
        {
            tr[u].var[i] = a[i][l];
        }
        return ;
    }
    int mid = l + r >> 1;
    build(u<<1, l, mid), build(u<<1|1, mid+1, r);
    pushup(u);
}

ll ask(int u, int l, int r, int rmd)//参数 rmd 表示 实时分数 模 3 的结果
{
    if(l<=tr[u].l && r>=tr[u].r) return tr[u].var[rmd];
    int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1;
    ll res = 0;
    if(l<=mid) res += ask(u<<1, l, r, mod3(rmd, res));
    if(r>=mid+1) res += ask(u<<1|1, l, r, mod3(rmd, res));
    return res;
}

int main()
{
    cin>>n>>q;
    getchar();
    for(int i=1; i<=n; ++i)
    {
        char s; scanf("%c", &s);
        if(s=='W')
        {
            a[0][i] = a[1][i] = a[2][i] = 1;
        }
        else if(s=='L')
        {
            a[0][i] = 0;
            a[1][i] = a[2][i] = -1;
        }
        else
        {
            a[0][i] = a[1][i] = a[2][i] = 0;
        }
    }

    build(1, 1, n);

    while(q--)
    {
        int l, r, start;
        scanf("%d%d%d", &l, &r, &start);

        printf("%lld\n", start + ask(1, l, r, start % mod));
    }

    return 0;
}

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