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涉及区间维护的问题,我们通常可以使用线段树来解决。以下是关于该问题的一些详细解释和分析,可能包含一些技术术语,但尽量保持内容容易理解。
我们需要维护一个区间,其中包含一些树木,每一棵树可能有一个或多个树苗。问题要求我们在区间内进行两种操作:一种是种树,另一种是砍树。通过对区间内的树苗和树木数量进行统计和更新,我们的目标是计算最终剩余的树苗数量以及被砍掉的树苗总数。
为了高效地进行区间更新和查询,我们使用线段树的数据结构。线段树的每个节点表示一个区间,其中包含一些树苗和树木。为了更好地处理区间更新,我们需要为线段树中的每个节点维护更多的信息:
tree[rt]
表示该区间内树木的数量。miao[rt]
表示该区间内树苗的数量。tag[rt]
表示该节点的懒标记,用于标记需要在子节点中进行操作的信息。懒标记的类型包括:
需要注意的是,操作3(先砍后种)与操作2(直接砍树)的效果不同,需要在处理时特别注意这一点。
我们需要实现两个主要操作:
线段树的每个节点需要维护以下信息:
以下是提供的代码的详细分析:
#includeusing namespace std;#define ll long longconst int maxn = 1e2 + 7;int tree[maxn * 4], miao[MAXN << 2], tag[MAXN << 4];int n, m;int ret = 0;void tree_build(int rt, int l, int r) { if (l == r) { tree[rt] = 1; } else { int mid = (l + r) >> 1; tree_build(rt << 1, l, mid); tree_build(rt << 1 | 1, mid + 1, r); tree[rt] = tree[rt << 1] + tree[rt << 1 | 1]; }}inline void pushdown(int rt, int l, int r) { int mid = (l + r) >> 1; if (tag[rt] == 1) { // 种树操作 miao[rt << 1] = mid - l + 1 - tree[rt << 1]; miao[rt << 1 | 1] = r - mid - tree[rt << 1 | 1]; if (tag[rt << 1] == 2 || tag[rt << 1] == 3) { tag[rt << 1] = 3; } else { tag[rt << 1] = 1; } if (tag[rt << 1 | 1] == 2 || tag[rt << 1 | 1] == 3) { tag[rt << 1 | 1] = 3; } else { tag[rt << 1 | 1] = 1; } } else if (tag[rt] == 2) { // 砍树操作 miao[rt << 1] = 0; miao[rt << 1 | 1] = 0; tree[rt << 1] = 0; tree[rt << 1 | 1] = 0; tag[rt << 1] = 2; tag[rt << 1 | 1] = 2; } else if (tag[rt] == 3) { // 先砍后种操作 tree[rt << 1] = 0; tree[rt << 1 | 1] = 0; miao[rt << 1] = mid - l + 1; miao[rt << 1 | 1] = r - mid; tag[rt << 1] = 3; tag[rt << 1 | 1] = 3; } tag[rt] = 0;}void updata(int rt, int l, int r, int vl, int vr, int v) { if (r < vl || l > vr) { return; } if (vl <= l && r <= vr) { if (v) { // 种树操作 miao[rt] = (r - l + 1) - tree[rt]; if (tag[rt] == 2 || tag[rt] == 3) { tag[rt] = 3; } else { tag[rt] = 1; } } else { // 砍树操作 ret += miao[rt]; tree[rt] = 0; miao[rt] = 0; tag[rt] = 2; } return; } int mid = (l + r) >> 1; pushdown(rt, l, r); updata(rt << 1, l, mid, vl, vr, v); updata(rt << 1 | 1, mid + 1, r, vl, vr, v); tree[rt] = tree[rt << 1] + tree[rt << 1 | 1]; miao[rt] = miao[rt << 1] + miao[rt << 1 | 1];}int main() { scanf("%d %d", &n, &m); tree_build(1, 0, n); while (m--) { int f, x, y; scanf("%d %d %d", &f, &x, &y); updata(1, 0, n, x, y, f); } printf("%d\n%d", miao[1], ret); return 0;}
树结构初始化:tree_build
函数递归地从根节点开始构建线段树。对于每个区间,如果该区间的左右边界相等,则该节点是一个叶子节点,树木数量初始化为1。否则,递归地构建左右子树,并合并子树的信息。
懒标记推送:pushdown
函数负责将懒标记从父节点推送给子节点。根据懒标记的值(1、2、3),更新子节点的树苗和树木数量,并调整懒标记。
更新操作:updata
函数用于执行区间更新操作。根据操作的类型(种树或砍树)和区间的范围,更新节点的信息,并根据懒标记对子节点进行操作。
输入处理和结果输出:在 main
函数中,读取输入数据,执行区间更新操作,最后输出结果。ret
变量记录被砍掉的树苗数量,miao[1]
表示根节点所在区间内的树苗数量。
通过上述分析,我们可以看到线段树在区间维护问题中的应用场景。通过合理设计线段树的节点信息和懒标记手法,可以高效地处理较大规模的更新操作。此外,代码的组织结构需要清晰,注释要准确,以便更好地理解和维护代码。
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