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如何利用C++树状数组进行高效更新

c++
小樊
83
2024-08-19 20:50:33
栏目: 编程语言

树状数组是一种用于高效求解前缀和的数据结构,可以在O(log n)的时间复杂度内完成更新和求和操作。下面是利用C++实现树状数组进行高效更新的基本步骤:

  1. 定义树状数组:首先定义一个数组用来保存树状数组的结果,数组的大小为n+1,其中n为原始数组的大小。另外,定义一个函数用来更新树状数组的值。
const int MAXN = 100005;
int tree[MAXN];

void update(int idx, int val) {
    while (idx <= n) {
        tree[idx] += val;
        idx += idx & -idx;
    }
}
  1. 初始化树状数组:首先将tree数组中的所有元素初始化为0,然后按照原始数组的顺序更新树状数组的值。
int n;
int arr[MAXN];

void init() {
    memset(tree, 0, sizeof(tree));
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        update(i, arr[i]);
    }
}
  1. 查询前缀和:编写一个函数用来查询树状数组的前缀和,即查询arr数组中前i个元素的和。
int query(int idx) {
    int sum = 0;
    while (idx > 0) {
        sum += tree[idx];
        idx -= idx & -idx;
    }
    return sum;
}
  1. 更新操作:调用update函数更新树状数组中的值,即在arr数组中的位置i增加val。
void update(int idx, int val) {
    int delta = val - arr[idx];
    arr[idx] = val;
    
    while (idx <= n) {
        tree[idx] += delta;
        idx += idx & -idx;
    }
}

通过以上步骤,就可以利用C++实现树状数组进行高效更新操作。在实际应用中,可以根据具体需求对树状数组进行优化和扩展。

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