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(1)Robotic Sort(HDU1890、ZJU2985
本題主要考察的是對此類問題,序列中給定值的索引問題。
當Splay Tree用來處理一個序列的時候,其關鍵字就是序列中元素的下標,而不是元素的值。這樣,如果要查找序列中給定的值的位置(假設序列中任意兩個元素的值不相等)看起來就無法實現。其實也是有辦法實現的:因為元素在樹中的下標是永遠不變的!也就是,設這個序列為A,如果A[i]在插入Splay Tree時的下標為j,那么在A[i]被刪除之前,其下標一直是j,永遠不會變(注意元素在序列中的下標和在樹中的下標是不同的)。利用這一性質可以解決給定值的索引問題。
對于本題,每次將從序列中第i小的元素到序列中第i個元素(這里假定元素下標是從1開始的,而不是從0開始)之間的所有元素反轉,并輸出第i小的元素在反轉之前的在序列中的下標。設B[i]為第i小的數的初始位置,S[i]為初始位置在第i位的元素的下標,B[i]和S[i]都可以通過預處理得到。然后,每次交換前,求出S[B[i]]在樹中的排名(基本操作),再減1(因為有邊界結點)就是該元素目前的位置,而序列中第i個元素就是樹中第(i+1)小的元素,再執行交換即可。
不過需要千萬注意的是本題的標記問題,在求S[B[i]]在樹中的排名時,有可能其祖先結點上有標記,需要先遍歷其所有的祖先結點,再逆向下放標記(標記只能自頂向下傳)。另外在交換的時候需要求出S[B[i]]的后繼,在求后繼的過程中需要查找,此時千萬別忘了下放標記(總的說,凡是有查找的地方,就有dm)
代碼(本沙茶太弱了,是抄別人的,因此其算法和上面總結的可能有差別,神犇不要鄙視)

(2)SuperMemo(PKU3580
本題的6個操作中,add、reverse、insert、delete、min都不難搞,而revolve操作需要涉及到區間交換。
可以發現,所謂的旋轉其實就是交換兩個相鄰區間,這對于功能極強的Splay Tree來說根本不難搞。
設這兩個相鄰區間為[x, y]與[y+1, z],假設它們均非空(也就是x<=y<z,因為若其中至少有一個區間是空區間,則交換沒有意義),先找到樹中x的前趨P與z的后繼S(這里x、z等指的都是對應的結點,下同),將P伸展到根、將S伸展到根的右子結點處,則S的左子樹就表示區間[x, z]。然后,設S的左子樹的根結點(也就是S的左子結點)為N,在這棵子樹中找到第1小的結點P0與第(y-x+2)小的結點S0(這需要涉及到找子樹內第K小的操作,只要把找整棵樹第K小的操作的root改為N即可),它們分別表示x與(y+1),這樣將P0伸展到N處,將S0伸展到N的右子結點處,顯然P0無左子樹,S0的左子樹T1表示區間[x+1, y],S0的右子樹T2表示區間[y+2, z]。然后,先將S0從P0的右子結點移動到P0的左子結點,再將T1作為P0的右子樹(注意移動是兩步:插入和刪除)。這樣整棵子樹的中序遍歷結果變成了S0->T2->P0->T1,也就是[y+1, z]∪[x, y]。
另外本題的標記有點難搞,只需注意rev是逆向標記,以及查找與dm共存就行了。
代碼
(3)Play with Chain(HDU3487)
這個米有神馬好說的,里面的操作在SuperMemo里都有;
代碼
(4)AHOI2006 文本編輯器(editor)
這題在這一類題里面算水的。對于光標,只要用一個值來維護就行了。
另外注意本題極為猥瑣的2點(題目中米有說明):一是最初的文本并不是空的,而是有一個空格;二是執行GET操作時光標可能位于文本末尾,此時應輸出空格;
代碼
(5)HFTSC2011 高精度計算器(apc),題目見這個帖子;
這題反映出了一個很囧的問題:有些信息會被rev整體破壞。
本題中的操作都是常見操作,但是本題所需要維護的信息卻不是那么容易維護。本題要求維護一棵子樹中所有結點所表示的元素序列(中序遍歷結果)模一個指定的M的值。設F[i]為R^i mod M的值(這里R是進制,也就是題目中的K),則有:
T[x].mod = (T[T[x].c[0]].mod * F[T[T[x].c[1]].sz + 1] + T[x].v * F[T[T[x].c[1]].sz] + T[T[x].c[1]].mod) % M;
這個式子其實是很好理解的。
關鍵是,本題的猥瑣之處并不在此。注意本題的rev操作,它會整體改變樹中所有結點所記錄的mod值,這時,如果再用上面這個式子來維護T[x].mod,就會出錯,因為此時引用到的T[T[x].c[0]].mod和T[T[x].c[1]].mod都是過時的。解決這一問題只有一種方法:記錄“逆mod”(rmod),意思是將整個元素序列反轉后的mod,即:
T[x].rmod = (T[T[x].c[1]].rmod * F[T[T[x].c[0]].sz + 1] + T[x].v * F[T[T[x].c[0]].sz] + T[T[x].c[0]].rmod) % M;
這樣,在反轉某序列的時候,直接將根結點的mod值和rmod值交換就行了。
像mod這樣會被反轉操作整體破壞的信息還有很多,比如NOI2005 sequence里面的lmax和rmax。如果真的遇到這類信息,只有采用上面的方法。
另外,本題第6、9、10個點有誤。
代碼

現在Splay Tree差不多弄完了,接下來還有N多知名的、不知名的高級數據結構……時間MS有些不夠用了囧……

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# re: Splay Tree處理區間問題的幾道好題及總結[未登錄]  回復  更多評論   

2011-06-26 20:36 by xiaodao
樓主用Splay可以去修 link-cut Tree 撒。。

# re: Splay Tree處理區間問題的幾道好題及總結  回復  更多評論   

2012-03-08 02:46 by boboaaa12345
LZ的(4)AHOI2006 文本編輯器(editor)
貌似WA了啊。。。求解釋。。。
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