树状数组
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树状数组是一个优美小巧的数据结构,在很多时候可以代替线段树。一句话概括就是,凡是树状数组可以解决的问题,线段树都可以解决,反过来线段树可以解决的问题,树状数组不一定能解决。
树状数组英文名称为Binary Index Tree
,直译过来就是二进制索引树
,我觉得二进制索引树更能说明其本质。树状数组的本质就是一种通过二进制位来维护一个序列前i和的数据结构。
对于维护的序列A
,定义C[i]=A[j+1]+...+A[i]
,其中j
为i
的二进制表示中把最右边的1换成0的值。j
的值可以通过lowbit
求出,即i-lowbit(i)
。
lowbit(a)
为2^(a的二进制表示末尾0的个数)
。可以用下面式子求出
lowbit(a)=a&(~a+1)
或者根据补码的性质简化为
lowbit(a)=a&(-a)
修改方式如下
void modify(int p,int delta)
{
while (p<=N)
{
C[p]+=delta;
p+=lowbit(p);
}
}
求前缀和如下
int sum(int p)
{
int rs=0;
while (p)
{
rs+=C[p];
p-=lowbit(p);
}
return rs;
}
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