「ZJOI2007」报表统计-平衡树

有一个长度为$n$的整数序列,并且有以下三种操作:

  • $INSERT i k$:在原数列的第$i$个数后面添加一个新数$k$;如果原数列的第$i$个数已经添加了若干数,则添加在这些数的最后

  • $MIN GAP$:查询相邻两个数的之间差值(绝对值)的最小值

  • $MIN SORT GAP$:查询所有数中最接近的两个数的差值(绝对值)

链接

Luogu P1110

题解

一道近乎于裸的Treap,然而由于我十分蒟蒻而且好久没敲Treap,调了两个小时才调完。


这道题我们维护两棵平衡树,一颗$b$记录所有相邻数的差的绝对值,一颗$b$记录所有的数;一个列表,记录每个块的最前面和最后面的数。我们注意到询问三的结果随插入的数不增,所以只需要维护一个最小值$minn$就可以了。


  • $insert$ 操作:首先根据列表内容从$b$里删除对应位置块间两数的差,然后把插入后多出来的相邻元素差,这个数与这一块结尾,下一块最前面的数的差分别插入平衡树$b$,注意i == n时需要特判;并把插入的数加到$a$里面,根据其与前驱后继的差更新$minn$,注意需要判断一下是否这个数已经在平衡树里面存在。

  • 相邻元素的差值最小值:直接在$b$里求最小值并输出。

  • 排序后的最小差值:直接输出$minn$。

代码

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#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
using namespace std;

namespace fast_io {
...//隐去快读模版
}using namespace fast_io;

namespace normal_io{
inline char read(){
return getchar();
}
inline void read(char *c){
scanf("%s",c);
}
inline void read(int &x){
scanf("%d",&x);
}
inline void print(int x){
printf("%d",x);
}
inline void print(char x){
putchar(x);
}
inline void flush(){
return;
}
}using namespace normal_io;

struct treap{
struct node{
int val,p,cnt;
node* son[2];
};
const static int MAXN = 1000000;
int treapcnt;
node pool[MAXN],*null,*root;
treap(){
treapcnt = 0;
newnode(null);
srand(19260817);
null->val = -0x3f3f3f3f;
null->p = 2147483647;
null->cnt = 0;
root = null;
}
void rotate(node *&r,int tmp){
node *t = r->son[1-tmp];
r->son[1-tmp] = t->son[tmp];
t->son[tmp] = r;
r = t;
}
void newnode(node *&r){
r = &pool[treapcnt++];
r->son[0] = r->son[1] = null;
}
void __insert(node *&r,int v){
if(r == null){
newnode(r);
r->val = v;r->p = rand();r->cnt = 1;
}
else{
if(r->val == v)
r->cnt++;
else{
int tmp = v > r->val;
__insert(r->son[tmp],v);
if(r->son[tmp]->p < r->p)
rotate(r,1-tmp);
}
}
}
node *find(node *r,int t){
while(r->son[t]!=null)
r = r->son[t];
return r;
}
void __erase(node *&r,int v){
if(r->val == v){
if(r->cnt > 1)
r->cnt--;
else{
if(r->son[0] == null&&r->son[1] == null){
r = null;return;
}
else{
int tt = r->son[0]->p > r->son[1]->p;
rotate(r,1-tt);
__erase(r,v);
}
}
}
else{
int tmp = v > r->val;
__erase(r->son[tmp],v);
}
}
node *nei(int v,int t){
node* nown = root,*last = null;
while(nown!=null&&nown->val!=v){
//printf("2\n");
int tmp = v > nown->val;
if(tmp!=t) last = nown;
nown = nown->son[tmp];
}
if(nown->son[t]!=null){
last = find(nown->son[t],1-t);
}
return last;
}
bool find(int v){
node *r = root;
while(r!=null&&r->val!=v){
int tmp = v > r->val;
r = r->son[tmp];
}
return r != null;
}
inline void __print(node *r,int depth = 0){
if(r == null) return;
else{
__print(r->son[0],depth+1);
for(int i = 0;i<depth;i++) putchar(' ');
printf("val:%d cnt:%d P:%d son?:%d %d\n",r->val,r->cnt,r->p,r->son[0]!=null,r->son[1]!=null);
__print(r->son[1],depth+1);
}
}
void insert(int v){
__insert(root,v);
}
void erase(int v){
__erase(root,v);
}
void print(){
__print(root);
}
};
//以上treap常规模版

treap a,b;
const int MAXN = 1000000;

int head[MAXN],tail[MAXN],minn,n,m;
//a是所有数,b是所有相邻数差值
//head记录此块最前数,tail记录最后数。

void init(){
minn = 0x3f3f3f3f;
read(n),read(m);
static int tmp[MAXN];
for(int i = 1;i<=n;i++){
int t;read(t);
a.insert(t);
head[i] = tail[i] = tmp[i] = t;
}
sort(tmp+1,tmp+n+1);
for(int i = 2;i<=n;i++){
//更新初始的两个查询答案
b.insert(abs(head[i]-head[i-1]));
minn = min(minn,tmp[i]-tmp[i-1]);
}
}

void solve(){
char op[20];int x,y;
for(int i = 1;i<=m;i++){
read(op);
if(op[4] == 'G'){
print(b.find(b.root,0)->val),print('\n');
//寻找最小相邻元素差值
}
else if(op[4] == 'S'){
print(minn),print('\n');
//寻找排序元素差值
}
else if(op[4] == 'R'){
read(x),read(y);
if(x != n){
b.erase(abs(head[x+1]-tail[x]));
b.insert(abs(head[x+1]-y));
}
b.insert(abs(tail[x]-y));
tail[x] = y;
//更新查询2答案
if(a.find(y)) minn = 0;
else{
int low = a.nei(y,0)->val,up = a.nei(y,1)->val;
minn = min(minn,min(abs(y-low),abs(up-y)));
}
a.insert(y);
//更新查询3答案
}
else if(op[4] =='P'){
a.print();
printf("------------------------\n");
b.print();
//调试用
}
//printf("Finish\n");
}

}

int main(){
init();
solve();
flush();
return 0;
}