python/TangDou/AcWing/SegmentTree/CF896C.cpp

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long // 太多的long long,太讨厌了，我喜欢重定义成int

const int MOD = 1000000007;
const int N = 100010;
typedef pair<int, int> PII;

int n, m;       // n 片护符,m 次操作
int seed, vmax; // 后两个变量用于生成随机数据,生成办法给了一段伪代码

// 柯朵莉树模板
struct Node {
    int l, r;      // l和r表示这一段的起点和终点
    mutable int v; // v表示这一段上所有元素相同的值是多少,注意关键字 mutable,使得set中结构体属性可修改
    bool operator<(const Node &b) const {
        return l < b.l; // 规定按照每段的左端点排序
    }
};
set<Node> s; // 柯朵莉树的区间集合

// 分裂:[l,x-1],[x,r]
set<Node>::iterator split(int x) {
    auto it = s.lower_bound({x});
    if (it != s.end() && it->l == x) return it; // 一击命中
    it--;                                       // 没有找到就减1个继续找
    if (it->r < x) return s.end();              // 真的没找到,返回s.end()

    int l = it->l, r = it->r, v = it->v; // 没有被返回，说明找到了,记录下来，防止后面删除时被破坏
    s.erase(it);                         // 删除整个区间
    s.insert({l, x - 1, v});             //[l,x-1]拆分
    // insert函数返回pair，其中的first是新插入结点的迭代器
    return s.insert({x, r, v}).first; //[x,r]拆分
}

// 区间加
void add(int l, int r, int v) {
    // 必须先计算itr,后计算itl
    auto R = split(r + 1), L = split(l);
    for (auto it = L; it != R; it++) it->v += v;
}
// 区间赋值
void assign(int l, int r, int v) {
    auto R = split(r + 1), L = split(l);
    s.erase(L, R);       // 删除旧区间
    s.insert({l, r, v}); // 增加新区间
}

// 排名第x位的数值
int rnk(int l, int r, int x) {
    vector<PII> v;
    auto R = split(r + 1), L = split(l);
    for (auto it = L; it != R; it++)
        v.push_back({it->v, it->r - it->l + 1}); // 值，个数
    sort(v.begin(), v.end());                    // 默认按PII的第一维，也就是值由小到大排序

    // 暴力拼接出排名第x大数的数值是多少
    for (auto c : v)
        if (c.second < x)
            x -= c.second;
        else
            return c.first;
}

// 快速幂 (x^y)%p
// #define int long long
int qmi(int x, int y, int p) {
    int res = 1;
    x %= p;
    while (y) {
        if (y & 1) res = res * x % p;
        y >>= 1;
        x = x * x % p;
    }
    return res;
}

//[l,r]之间，每个值的x次方，求和，对y取模
int calc(int l, int r, int x, int y) {
    auto R = split(r + 1), L = split(l);
    int res = 0;
    for (auto it = L; it != R; it++)
        // it枚举的是每个区间段，每个区间段内的值是一样的：it->v
        // 区间段的长度 = it->r - it->l + 1
        // 总和 = SUM(区间段的值 * 区间段的长度)
        // 注意一步一取模
        res = (res + qmi(it->v, x, y) * (it->r - it->l + 1) % y) % y;
    return res;
}

// 用C++翻译伪代码
int rnd() {
    int ret = seed;
    seed = (seed * 7 + 13) % MOD;
    return ret;
}

/*
参考答案：
2
1
0
3
*/
signed main() {
#ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("CF896C.in", "r", stdin);
#endif
    // 加快读入
    ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0);

    cin >> n >> m >> seed >> vmax;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {   // n 片护符
        int ai = (rnd() % vmax) + 1; // 每个护符上有一个数字 a[i]
        s.insert({i, i, ai});        // 一个格子一个数，从i~i,值为a[i]，这是在初始化构建柯朵莉树啊
    }

    for (int i = 1; i <= m; i++) { // m 个操作
        int op, l, r, x, y;
        op = (rnd() % 4) + 1;
        l = (rnd() % n) + 1;
        r = (rnd() % n) + 1;

        if (l > r) swap(l, r);

        if (op == 3)
            x = (rnd() % (r - l + 1)) + 1;
        else
            x = (rnd() % vmax) + 1;

        if (op == 4)
            y = (rnd() % vmax) + 1;
        // 上面的都是翻译伪代码

        // 真正的处理开始了
        if (op == 1)
            add(l, r, x); // 区间全部加
        else if (op == 2)
            assign(l, r, x); // 区间全部改
        else if (op == 3)
            cout << rnk(l, r, x) << endl; // 查询第x大数
        else
            cout << calc(l, r, x, y) << endl; // 查询区间 [l,r] 上的数的 x 次方之和对 y 取模的值
    }
    return 0;
}