Splay处理区间操作——翻转操作(Reverse)

· · 题解

嗯呐……我发现本蒟做这种题总会被卡……并且总是被一些奇奇怪怪的东西卡死……呃不是算法,是打代码时不细心,导致调试了好长时间 ORZ。

那么,Splay 的基础操作戳这里。

那么对于区间反转这种操作,我们由于原数列的顺序已经给定,所以不能按照权值排序,所以选择按照点的编号建立一棵二叉搜索树。

诶,所以啊,不用一个个 insert 编号,我们只需要进行一下递归建树即可——建树可以仿照线段树的建树 qwq。

那么就类似这样:

struct Splay_tree{
    int f,sub_size,cnt,value,tag;
    int son[2];
}s[MAXN];
inline void update(int x){
    if(x){
    s[x].sub_size=s[x].cnt;
    if(s[x].son[0])s[x].sub_size+=s[s[x].son[0]].sub_size;
    if(s[x].son[1])s[x].sub_size+=s[s[x].son[1]].sub_size;
    }
}
int build_tree(int l, int r, int fa) {
        if(l > r) { return 0; }
        int mid = (l + r) >> 1;
        int now = ++ wz;
        s[now].f=fa;
        s[now].son[0]=s[now].son[1]=0;
        s[now].cnt++;
        s[now].value=original[mid];
        s[now].sub_size++;
        s[now].son[0] = build_tree(l, mid - 1, now);
        s[now].son[1] = build_tree(mid + 1, r, now);
        update(now);
        return now;
}

emmmm 码风还算是中规中矩吧。

那么我们现在已经有一棵编号树了(并且由于递归建树,一开始是平衡的),我们要对它进行区间翻转操作。那么实际上我们可以发现,在反转区间 l\sim r 的时候,我们可以考虑利用 Splay 的性质,将 l-1 翻转至根节点,再将 r+1 翻转至根节点的右儿子,类似这样:

emmm 本蒟蒻用英文作图只是因为会使风格更简约 qwq

但在这里还是需要注意,我们为了方便,在 1 号节点之前和 n 号节点之后又加了两个节点并赋值为 \rm -INF\rm INF,作为虚点,既满足二叉搜索树的性质,又可以让我们在翻转 1\sim n 时不会 GG。

那么实际上,在我们把当前区间确定下来之后,我们就要开始进行反转操作。而对于反转操作,我们可以不断替换子节点的左右子树达到此目的。

比如对于 1\sim 5 这个序列,我们反转 2\sim 4 这个区间,过程就是这样:

首先建树,在这里用一个可行的树来举个栗子:

那么实际上我们如果反转 2\sim 4 那么我们需要先将 15 旋转上去,类似这样:

那么实际上我们翻转两个子树就相当于反转 2\sim 4 qwq。

但在这个地方我们可以考虑打个标记,标记的存在就只在于记录现在对于当前节点应不应该翻转两个子树。

```cpp inline void pushdown(int x){ if(x&&s[x].tag){ s[s[x].son[1]].tag^=1; s[s[x].son[0]].tag^=1; swap(s[x].son[1],s[x].son[0]); s[x].tag=0; } } inline int find(int x){ int now=root; while(1) { pushdown(now); if(x<=s[s[now].son[0]].sub_size){ now=s[now].son[0]; } else { x-=s[s[now].son[0] ].sub_size + 1; if(!x)return now; now=s[now].son[1]; } } } inline void reverse(int x,int y){ int l=x-1,r=y+1; l=find(l),r=find(r); splay(l,0); splay(r,l); int pos=s[root].son[1]; pos=s[pos].son[0]; s[pos].tag^=1;//标记最初打在操作区间的根节点上 } ``` 然后还有些需要注意的,注释了 qwq。 还有,$copy$ 别人的 $code$ 可耻 qnq。 ```cpp #include<iostream> using namespace std; #define MAXN 1000007 #define INF 100000089 struct Splay_tree{ int f,sub_size,cnt,value,tag; int son[2]; }s[MAXN]; int original[MAXN],root,wz; inline bool which(int x){ return x==s[s[x].f].son[1]; } inline void update(int x){ if(x){ s[x].sub_size=s[x].cnt; if(s[x].son[0])s[x].sub_size+=s[s[x].son[0]].sub_size; if(s[x].son[1])s[x].sub_size+=s[s[x].son[1]].sub_size; } } inline void pushdown(int x){ if(x&&s[x].tag){ s[s[x].son[1]].tag^=1; s[s[x].son[0]].tag^=1; swap(s[x].son[1],s[x].son[0]); s[x].tag=0; } } inline void rotate(int x){ int fnow=s[x].f,ffnow=s[fnow].f; pushdown(x),pushdown(fnow); bool w=which(x); s[fnow].son[w]=s[x].son[w^1]; s[s[fnow].son[w]].f=fnow; s[fnow].f=x; s[x].f=ffnow; s[x].son[w^1]=fnow; if(ffnow){ s[ffnow].son[s[ffnow].son[1]==fnow]=x; } update(fnow); } inline void splay(int x,int goal){ for(int qwq;(qwq=s[x].f)!=goal;rotate(x)){ if(s[qwq].f!=goal){//这个地方特别重要,原因是需要判断的是当前的父亲有没有到目标节点,而如果把“qwq”改成“x”……就会炸 rotate(which(x)==which(qwq)?qwq:x); } } if(goal==0){ root=x; } } int build_tree(int l, int r, int fa) { if(l > r) { return 0; } int mid = (l + r) >> 1; int now = ++ wz; s[now].f=fa; s[now].son[0]=s[now].son[1]=0; s[now].cnt++; s[now].value=original[mid]; s[now].sub_size++; s[now].son[0] = build_tree(l, mid - 1, now); s[now].son[1] = build_tree(mid + 1, r, now); update(now); return now; } inline int find(int x){ int now=root; while(1) { pushdown(now); if(x<=s[s[now].son[0]].sub_size){ now=s[now].son[0]; } else { x-=s[s[now].son[0] ].sub_size + 1; if(!x)return now; now=s[now].son[1]; } } } inline void reverse(int x,int y){ int l=x-1,r=y+1; l=find(l),r=find(r); splay(l,0); splay(r,l); int pos=s[root].son[1]; pos=s[pos].son[0]; s[pos].tag^=1; } inline void dfs(int now){ pushdown(now); if(s[now].son[0])dfs(s[now].son[0]); if(s[now].value!=-INF&&s[now].value!=INF){ cout<<s[now].value<<" "; } if(s[now].son[1])dfs(s[now].son[1]); } int main(){ int n,m,x,y; cin>>n>>m; original[1]=-INF,original[n+2]=INF; for(int i=1;i<=n;i++){ original[i+1]=i; } root=build_tree(1,n+2,0);//有一个良好的定义变量习惯很重要……重复定义同一个变量(比如全局的和局部的同名)那么就会发生覆盖。 for(int i=1;i<=m;i++){ cin>>x>>y; reverse(x+1,y+1); } dfs(root); } ```