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网站备案文件,营销网站建设方案,wordpress短码,学习网站建设的心得线段树思想拆解(下篇) 上篇回顾 到这里我们已经处理好了初始化以及添加方法,接下来实现范围的 query 方法 public int query(int queryL, int queryR) {return query(queryL, queryR, 1, orgLength - 1, 1);}到此为止通过借助 sum 数组&…

线段树思想拆解(下篇)

上篇回顾

到这里我们已经处理好了初始化以及添加方法,接下来实现范围的 query 方法

    public int query(int queryL, int queryR) {return query(queryL, queryR, 1, orgLength - 1, 1);}

到此为止通过借助 sum 数组,lazy 数组就已经实现了在范围内统一增加一个数值,查询范围总和的时间复杂度为 O(logN) 了,接下来要引入更新操作,对于更新操作我们需要再借助两个数组来维护更新的懒操作。

接上篇来讲,注意一下我们所有方法的 L 和 R 的范围都是指源数组的范围,即源数组是 8 个数字,则范围为 1-8 , 而对于我们的逻辑线段树数组是通过 index 进行计算得到表示范围的节点数组槽位。

增加 Update 方法

对于 update 方法,思路和 add 方法基本一样,但是如果要同时支持两个方法,需要考虑 update 方法会覆盖之前的 lazyAdd 的缓存任务。

首先提供一个递归调用的 update 方法,然后开放一个简化调用的 update 方法,如下:

private void update(int updateL, int updateR, int operateL, int operateR, int treeIndex, int updateNum) {// 全包直接可以更新if (updateL <= operateL && operateR <= updateR) {lazyUpdate[treeIndex] = updateNum;lazyUpdateFlag[treeIndex] = true;// 直接更新 sumsum[treeIndex] = updateNum * (operateR - operateL + 1);// 清空覆盖懒增加lazyAdd[treeIndex] = 0;return;}// 如果包不住,需要进行下发处理int mid = (operateL + operateR) >> 1;// 懒任务下发pushDownLazyTask(treeIndex, mid - operateL + 1, operateR - mid);if (updateL <= mid) {update(updateL, updateR, operateL, mid, treeIndex << 1, updateNum);}if (updateR > mid) {update(updateL, updateR, mid + 1, operateR, treeIndex << 1 | 1, updateNum);}sum[treeIndex] = sum[treeIndex << 1] + sum[treeIndex << 1 | 1];
}

这里提一下,我在第一次实现的时候,理所应当的思考就和 lazyAdd 一样,提供一个 lazyUpdate[] 数组来阻塞更新的下发就可以了,但是实际实现后是无法通过对数器的,因为无法判断是否有更新,我们无法简单的判断 lazyUpdate[index] != 0 就认定没有更新,有可能就是更新到了 0,所以需要一个标记更新的数组,最后我定义了 lazyUpdateFlag 来辅助判断是否有更新。

所以新增的结构为

private int[] lazyUpdate;
// 单独用一个数组标记是否进行了更新
private boolean[] lazyUpdateFlag;

对于懒任务下发就需要增加处理更新任务下发的逻辑

private void pushDownLazyTask(int index, int leftRange, int rightRange) {// 根据更新标记数组判断是否有懒更新,不然更新 0 的时候没法判断if (lazyUpdateFlag[index]) {int lazyUpdateNum = lazyUpdate[index];lazyUpdate[index] = 0;lazyUpdateFlag[index] = false;int left = index << 1;int right = index << 1 | 1;lazyAdd[left] = 0;lazyAdd[right] = 0;lazyUpdate[left] = lazyUpdateNum;lazyUpdateFlag[left] = true;lazyUpdate[right] = lazyUpdateNum;lazyUpdateFlag[right] = true;sum[left] = leftRange * lazyUpdateNum;sum[right] = rightRange * lazyUpdateNum;}// 这里最后还是会执行一遍懒添加的下发,因为存在先懒更新后再懒添加的情况,这块更新会清空覆盖懒添加,所以不会有先添加后更新的问题if (lazyAdd[index] != 0) {int lazyNum = lazyAdd[index];lazyAdd[index] = 0;lazyAdd[index << 1] += lazyNum;lazyAdd[index << 1 | 1] += lazyNum;sum[index << 1] += leftRange * lazyNum;sum[index << 1 | 1] += rightRange * lazyNum;}
}

这里对于懒更新,因为进行了下发,所以清除更新、添加,计算 sum 数组

最后对数器验证通过

public static void main(String[] args) {//对数器int testTimes = 5000;int addOrUpdateTimes = 5000;int maxAddOrUpdateNum = 5000;int testQueryTimes = 5000;Random random = new Random();//进行测试for (int i = 0; i < testTimes; i++) {int[] origin = RandomUtil.generateArray(30, 10);// System.out.println(Arrays.toString(origin));SegmentTree segmentTree = new SegmentTree(origin);SegmentTreeON segmentTreeON = new SegmentTreeON(origin);int originLength = origin.length;//每次测试进行添加更新操作次数for (int j = 0; j < addOrUpdateTimes; j++) {int num1 = random.nextInt(originLength) + 1;int num2 = random.nextInt(originLength) + 1;int L = Math.min(num1, num2);int R = Math.max(num1, num2);int num = random.nextInt(maxAddOrUpdateNum);if (random.nextInt(10) < 5) {segmentTree.add(L, R, num);segmentTreeON.add(L, R, num);} else {segmentTree.update(L, R, num);segmentTreeON.update(L, R, num);}}for (int k = 0; k < testQueryTimes; k++) {int num1 = random.nextInt(originLength) + 1;int num2 = random.nextInt(originLength) + 1;int L = Math.min(num1, num2);int R = Math.max(num1, num2);if (segmentTree.query(L, R) != segmentTreeON.query(L, R)) {System.out.println("L-R=" + L + "-" + R);System.out.println("segmentTree.query(L,R)=" + segmentTree.query(L, R));System.out.println("segmentTreeON.query(L,R)=" + segmentTreeON.query(L, R));System.out.println("error!!!!! testNum=" + k);return;}}System.out.println("right " + (i + 1));}
}
http://www.hengruixuexiao.com/news/8295.html

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