伸展树(Splay tree)学习小结
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总结一下最近学习的Splay tree。万事开头难啊,像这种神一样的数据结构,刚学是很痛苦的,建议之前要把平衡树,SBT之类的数据结构先学学。
资料都是网上乱翻的,前一两道题,代码主要追随别人,后面慢慢的调整,成为自己的东西。
Splay tree意为伸展树,和别的不同的正是在于它的伸展操作。
在这里,我也证明,解释不了伸展树在时间复杂度,操作上的优势之类的。网上很正规的资料里都会有介绍
伸展树并不是严格意义上的平衡树,也还是极有可能退化成线性结构,但他的伸展操作能使它的每一次操作近似(logn),而且独特的伸展操作能解决一些其它数据结构实现不了的(如线段树,SBT等)。
先说伸展操作,在我的理解中,伸展操作和平衡树的保持平衡是类似的,只不过他不要求保持平衡,只是相应的旋转。
如果旋转的节点的父节点便是目标结点,那么一次旋转即可。但是在平衡树中这一步还要拆开。
举例:现在要将根结点的左孩子右旋操作,而此时如果根的左孩子存在右孩子的话,那么直接旋转过去,新的根便有两个左孩子,显然不可以,所以将左子树先执行左旋,再右旋即可。
如果在伸展树中,父节点并不是目标结点,那就存在爷爷结点,如果爷爷结点和父节点方向一样,那么连续两次上面的右旋或者左旋即可。如果方向不一样,便是一左一右两次旋转。画图比较好理解,大家可以从别的资料中找到图,在伸展树中称为一字型和之字型。虽然说的很复杂,但是在Splay中,代码已经被前辈们优化到很短,很精练。
int Get_interval(int l,int r){Splay(Get_Kth(l-1),0);Splay(Get_Kth(r+1),root);Push_Up(ch[root][1]);Push_Up(root);}这个函数便可以很快找到区间[l,r]执行之后的根的右孩子的左子树便是所要区间,便可以进行操作。
伸展树也可以完成线段树的一些工作,也可以设置延迟标记,向上更新,向下更新等等。具体的在后面的练习中会遇到。
接下来是一些练习。
入门题:可以找一些线段树,或者别的数据结构练练手,操作少,简单。线段树这里有
之后我自己做的一些训练,大多是从这里参考来的
[HNOI2002]营业额统计
第一个Splay,多种数据结构可解。其中主要操作是找到前驱和后继,作为一棵二叉查找树,这并不困难。一个节点的后继,便是右子树中的最左的结点,前驱便是左子树中最右边的节点。
题解这里有
比较经典的线段树题目。将区间先插入到树中,开始便保证有序,之后的操作不改变顺序,注意懒惰标记
题解这里有
之前便排好序,依次保存好下标。依次考虑第K大的,将其旋转至根,左子树的数量便是需要反转的,之后把根删除即可。
题解这里有
题解这里有
HDU 3487 Play with Chain
出现了一个新的操作,CUT。就是旋转,然后删除,然后插入,犀利
题解这里有
保存光标位置,也就是第K大的位置,之后都是Splay经典操作
题解这里有
[NOI2005]维修数列
NOI里非常BT的数据结构题,不过不做过此题,Splay的学习怎么能算完整呢。
其它的都类似,有个最大子列和,不过也类似于线段树里的经典操作
题解这里有