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线段树

时间:2016-04-06 23:03:47      阅读:152      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1、概念:

      线段树是一种二叉搜索树,与区间树相似,它将一个区间划分成一些单元区间,每个单元区间对应线段树中的一个叶结点。对于线段树中的每一个非叶子节点[a,b],它的左儿子表示的区间为[a,(a+b)/2],右儿子表示的区间为[(a+b)/2+1,b]。因此线段树是平衡二叉树,最后的子节点数目为N,即整个线段区间的长度。使用线段树可以快速的查找某一个节点在若干条线段中出现的次数,时间复杂度为O(logN)。而未优化的空间复杂度为2N,因此有时需要离散化让空间压缩。

2、基本操作:

(1)线段树的构造

让根节点表示区间[0,N-1],即所有N个数所组成的一个区间,然后,把区间分成两半,分别由左右子树表示。不难证明,这样的线段树的节点数只有2N-1个,是O(N)级别的。

    技术分享

伪代码如下(递归过程):

function 构造以v为根的子树
  if v所表示的区间内只有一个元素
     v区间的最小值就是这个元素, 构造过程结束 
  end if
  把v所属的区间一分为二,用w和x两个节点表示。
  标记v的左儿子是w,右儿子是x
  分别构造以w和以x为根的子树(递归) 
  v区间的最小值 <- min(w区间的最小值,x区间的最小值) 
end function
Node   *build(int   l ,  int r ) //建立二叉树
{
    Node   *root = new Node;
    root->left = l;
    root->right = r;     //设置结点区间
    root->leftchild = NULL;
    root->rightchild = NULL;

    if ( l +1< r )
    {
       int  mid = (r+l) >>1;
       root->leftchild = build ( l , mid ) ;
       root->rightchild = build ( mid  , r) ; 
    } 

    return    root; 
}

(2)线段树中的线段插入

增加一个cover的域来计算一条线段被覆盖的次数,因此在建立二叉树的时候应顺便把cover置0。

插入一条线段[c,d]:

void  Insert(int  c, int d , Node  *root )
{
       if(c<= root->left&&d>= root->right) 
           root-> cover++;
       else 
       {
           if(c < (root->left+ root->right)/2 ) Insert (c,d, root->leftchild  );
           if(d > (root->left+ root->right)/2 ) Insert (c,d, root->rightchild  );
       }
}

(3)线段树的线段删除

删除一条线段[c,d]:

void  Delete (int c , int  d , Node  *root )
{
       if(c<= root->left&&d>= root->right) 
           root-> cover= root-> cover-1;
       else 
       {
          if(c < (root->left+ root->right)/2 ) Delete ( c,d, root->leftchild  );
          if(d > (root->left+ root->right)/2 ) Delete ( c,d, root->rightchild );
       }
}

参考博客:http://blog.csdn.net/metalseed/article/details/8039326

线段树

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原文地址:http://www.cnblogs.com/darklights/p/5361404.html

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