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一条马路从数轴0到L,每个位置0,1,2,…,L都有一棵树。现需要将一些区间的树清除,区间可能有交集,求清除后还剩下多少棵树。
第一感觉,可以用数组a[10000]来模拟马路上的树,1表示有树,每次操作则将对应区间所有点改为0,最终统计为1的点,但时间复杂度O(L*M),这明显不是最优的解法。
再仔细一想,每次都是对一个区间进行操作,而且对每一个点的操作都是相同的,所以考虑是否可以批量操作。
对于批量操作区间有线段树,树状树组等算法,本文讨论用线段树来解,树状树组算法以后会详细介绍。
那么问题来了,为什么会想到用线段树来解呢?即线段树能解决哪类问题?
线段树关键点:大区间的操作及结果等价于两个相邻的子区间操作及结果。
每次对马路上的树进行区间操作,如移除区间[a,b]上的树,也等价于移除区间[a,k],k+1,b上的树。
并且当区间上的树已经移除后,再重复移除也对最终结果无影响。
如上图,树中每个节点表示一段区间,每个节点需要记录如下关键信息:
left: 区间左起点
right: 区间右终点
count: 区间还剩下的树,初始为right-left+1;
1)更新树时,如果区间在需要操作的范围内,则将区间所有树清除,即count=0,直接返回,不需要再去清除所有子节点。
2)父节点同时更新count值,father.count=lson.count+right.count;
当父节点已经为0,则说明该区间已经全部被清除,此时左右子节点之和可能不等于0,看1)中并没有去清除子节点;
所以父节点还是保持0
最终剩下的树即为根节点中的树,即root.count。
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