树状数组原理与代码
各种图示,懒得找,请百度一下
理解是,为什么会到 O(logn)
c[i]对于a[i]的管理是按照二进制位的
对于某个i,把它转为二进制
设最后有k个连续的0
当k=0时,表示i的二进制表示以1结尾,那么i就是奇数,那么c[i]=a[i],例如c[1]=a[1], c[3]=a[3]
当k=1时,表示i的二进制表示以10结尾,那么i%2==0,i%4==2,那么c[i]=a[i-1]+a[i],例如c[2]=a[1]+a[2], c[6]=a[5]+a[6]
当k=2时,表示i的二进制表示以100结尾,那么i%4==0,i%8==4,那么c[i]=a[i-3]+a[i-2]+a[i-1]+a[i]=c[i-2]+c[i-1]+a[i],例如c[4]=a[1]+a[2]+a[3]+a[4]=c[2]+c[3]+a[4]
所以,有k个连续的0,意味着管理的数是指数级增加的,为2^k个
管得最宽的i,是以2的次幂往上增长的,1,2,4,8,16,32
拿12举例,12=8+4=1100
而4=100
所以,在树状数组的图示结构里,由于它俩末尾都是2个连续的0,在管理的数的数量上是一样多的,都是4个
列个模板代码
int lowbit(int i){ return (-i) & i; } int sum(int i){ int s = 0; for(;i > 0; i -= lowbit(i)) s += c[i]; return s; } int sum(int i, int j){ return sum(j) - sum(i-1); }
注意,树状数组的下标从 1 开始,不可以从 0 开始,lowbit(0) = 0 时会出现死循环
int sum(int x, int y){ int s = 0; for(int i = x; i > 0; i -= lowbit(i)) for(int j = y; j > 0; j -= lowbit(j)) s += c[i][j]; return s; } void add(int x, int y, int z){ for(int i = x; i <= n; i += lowbit(i)) for(int j = y; j <= n; j+= lowbit(j)) c[i][j] += z; } int sum(int x1, int y1, int x2, int y2){ return sum[x2][y2] + sum[x1][y1] - sum[x1-1][y2] - sum[x2][y1-1]; }
当问题满足减法规则时,可以用
Q1:区间和A[i--j]: Sum[j] - Sum[i-1]
Q2:区间最大值M[i--j]:则不能用树状数组,要么ST表,要么线段树