在保持平衡树前提下通过随机数尽量减少树的高度log(n) ;
主要操作:将树劈成左右树,对两颗树进行合并
cpp
// 定义 FHQ Treap 的节点结构
struct Node {
int l, r; // l: 左子树下标, r: 右子树下标
int id; // id: 记录这个节点对应原本的哪个起点 s
long long val; // val: 当前累积的宝藏总和 (必须用 long long,因为会爆 int)
long long lazy; // lazy: 区间加法的懒标记
unsigned int rnd; // rnd: 随机优先级,维持树的平衡
} tr[*N*];
int root; // 根节点编号
int idx; // 内存池计数器,当前用到了第几个节点
long long ans[*N*]; // 存储最终每个起点的答案
// 生成随机数,用于维持 Treap 平衡
mt19937 rng(chrono::steady_clock::*now*().time_since_epoch().count());
// 创建新节点
// v: 初始宝藏值, id: 起点编号
int new_node(long long v, int id) {
idx++;
tr[idx].l = tr[idx].r = 0;
tr[idx].val = v;
tr[idx].id = id;
tr[idx].lazy = 0;
tr[idx].rnd = rnd_gen();
return idx;
}
// 下传懒标记 (Lazy Propagation)
// 当我们需要访问子节点时,必须先把当前节点的加法操作传给子节点
void push_down(int p) {
if (tr[p].lazy) {
if (tr[p].l) {
tr[tr[p].l].val += tr[p].lazy;
tr[tr[p].l].lazy += tr[p].lazy;
}
if (tr[p].r) {
tr[tr[p].r].val += tr[p].lazy;
tr[tr[p].r].lazy += tr[p].lazy;
}
tr[p].lazy = 0; // 标记下传后清零
}
}
// 核心操作 1: 分裂 (Split)
// 功能:将以 p 为根的树,按值 v 分裂成 x 和 y 两棵树
// x: 所有 val <= v 的节点
// y: 所有 val > v 的节点
void split(int p, long long v, int &x, int &y) {
if (!p) {
x = y = 0; // 细节。。。。
return;
}
push_down(p); // 访问前先下传标记
if (tr[p].val <= v) {
x = p; // 当前节点 <= v,属于 x 部分
// 它的右子树可能有更大的值,继续去分裂右子树
split(tr[p].r, v, tr[p].r, y);
} else {
y = p; // 当前节点 > v,属于 y 部分
// 它的左子树可能有更小的值,继续去分裂左子树
split(tr[p].l, v, x, tr[p].l);
}
}
// 核心操作 2: 合并 (Merge)
// 功能:将 x 和 y 两棵树合并成一棵,返回新根的编号
// 要求:x 中的所有值 必须 <= y 中的所有值 (BST 性质)
void merge(int &p, int x, int y) {
if (!x || !y) {
p = x | y;
return;
}
push_down(x); // 合并前也要下传,确保数据准确
push_down(y);
// 利用随机优先级决定谁做父节点,保持树的期望深度为 logN
if (tr[x].rnd < tr[y].rnd) {
p = x; // x 做根
merge(tr[p].r, tr[p].r, y); // x 值小,y 拼到 x 的右边
} else {
p = y; // y 做根
merge(tr[p].l, x, tr[p].l); // y 值大,x 拼到 y 的左边
}
}
练习:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/120562/G
练习:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/120562/G (26牛客寒假营)