splay总结

时间:2021-11-20 05:24:25

以此文纪念人生首次竞赛大选

这里主要讲一讲splay的区间操作,我讲的是指针实现,程序的效率可能比较低,更偏重代码的可读可写性,语言风格不是很优美有效,不喜勿喷

零、初始化结构体

1)这里主要是初始化结构体,记得先生成一个null节点指针,代表一切未使用的、未开发的节点,root也先赋值为null

2)结构体成员:有几个指针,如父亲(没有也可以,只不过令splay失去一些平衡树的功能),左右儿子,这里用数组记录,下标为0,1,方便我们操作

有几个需要维护的域,如size,子树和根的大小(包括重复节点),mul,重复节点的计数器,rev,区间翻转标记,一层一层地传,addnum,区间加的标记,cov,区间覆盖标记

3)结构体函数:可以自己写一个构造函数,可以声明后在结构体外写,就可以用null指针了,但最好是在结构体外写一个newnode,这样更清晰且更灵活

4)下传函数(relax/pushdown):

DEBUG:这里注意每次下传rev时,要马上实现交换左右儿子

DEBUG:这里注意所有的,如max域和sum域也要进行区间加操作

主要实现了区间加、区间覆盖、区间翻转的标记的下传

DEBUG:记得从上到下pushdown

5)更新函数(pushup/update):

根据需要看max域从儿子传上来挑最大,size域加儿子的size和自己的mul,不考虑重复时就用1代替

DEBUG:记得从下到上pushup

一、插入/构造

DEBUG:一下所有的涉及改动的操作记得用址传,不然会出大事哦

1)区间插入,先说进阶的,我们直接对构造一棵平衡树后,将所需区间伸展至根节点右儿子的左儿子处,将构造号的树塞到那里

DEBUG:这里注意塞完树以后记得更新根节点右儿子和根节点的维护域

2)单点插入,和区间一样,伸展所需位置,插入即可

DEBUG:一样滴,这里注意塞完树以后记得更新根节点右儿子和根节点的维护域

(似乎最后将插入的区间做一次splay可以提高效率)

二、删除

主要讲讲区间吧,先把区间伸展到指定位置,我是用递归实现整颗子树的删除的,先递归非空左右儿子,后用系统关键字delete删除当前指针

DEBUG:这里一样要更新有关节点,即pushup

三、旋转

这就不需要多说,平衡树的基础知识

我的函数是指定当前节点,将其对父亲旋转

DEBUG:注意下操作顺序

先提取出父亲的指针,再把当前节点接到父亲的位置

此后把当前和节点异侧的儿子接到父亲连当前节点的位置

之后把父亲接到这个儿子的位置

记得更新一下

四、splay函数/伸展操作

简化一下,主要分了三种情况

第一,当前节点的爷爷是目标节点,直接旋转当前节点

否则

第二,当前节点和父亲不在同侧,旋转当前节点两次

第三,当前节点和父亲在同侧,就先旋转父亲,再旋转当前节点

DEBUG:在函数结尾记得对当前节点进行更新操作,因为旋转函数的更新可能不完全

五、求第k个

这个没什么好说的,我是用循环实现的,非递归

可能此后还有一些进阶操作,这里就不提及了,那不是总结可以穷尽的

最后放个板

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define mid ((x>>1)+(y>>1)+(x&y&1))
using namespace std;
const int N = 1e4+;
const int inf = ~0U>>;
struct nt{
nt*ch[],*p; int k,size; int add;bool rev; bool d(){
return this==p->ch[];
} void setc(nt*c,int d){
ch[d]=c;
c->p=this;
} void addIt(int ad){
k+=ad;
add+=ad;
} void revIt(){
rev^=;
swap(ch[],ch[]);
} void pu(){
size=+ch[]->size+ch[]->size;
} void relax(){
if(rev)
ch[]->revIt(),
ch[]->revIt(),
rev=;
if(add)
ch[]->addIt(add),
ch[]->addIt(add),
add=;
}
}; nt*null=new nt();
nt*root=null;
int a[N]; nt*make(nt*p,int k){
nt*now=new nt();
now->size=;
now->k=k;
now->p=p;
now->ch[]=now->ch[]=null;
return now;
} void rot(nt*&o){
nt*p=o->p;
p->relax();
o->relax();
bool d=o->d();
p->p->setc(o,p->d());
p->setc(o->ch[!d],d);
o->setc(p,!d);
p->pu();o->pu();
if(p==root)root=o;
} void splay(nt*o,nt*p){
while(o->p!=p)
if(o->p->p==p)
rot(o);
else
o->d()^o->p->d()?(rot(o),rot(o)):(rot(o->p),rot(o));
o->pu();
} nt*build(int x,int y){
if(x>y)return null;
nt*o=make(o,a[mid]);
o->setc(build(x,mid-),);
o->setc(build(mid+,y),);
o->pu();
return o;
} void del(nt*&o){
if(o->ch[]!=null)del(o->ch[]);
if(o->ch[]!=null)del(o->ch[]);
delete o;
} nt*kth(int k){
for(nt*o;;){
o->relax();
if(k<=o->ch[]->size)
o=o->ch[];
else{
k-=o->ch[]->size+;
if(!k)return o;
o=o->ch[];
}
}
} int main(){
int n;
/*
*a=read(1~n)
*/
root=build(,n+);
root->p=null;
/*
insert l,r?
*a=read(1~r)
splay(kth(l+1),null)
splay(kth(l+2),root)
root->ch[1]->setc(build(1,r),0)
root->ch[1]->pu()
root->pu()
*/
return ;
}

完结,撒花~~~