##[$HDU$ $3333$ $Turing$ $Tree$](http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3333) ### 一、题目大意 给定长度为 $n$ 的数组以及 $q$ 次询问,每次询问给出一对 $l、r$,输出 $[l, r]$ 区间上所有互不相同的元素的总和 ### 二、解题思路 问题是怎么处理那些 **相同的数** 我们可以一个个的修改树状数组 (或者 线段树),**边修改,边求值**,如果修改的位置刚好是询问的右边界,那就修改后,马上求值,有两种策略 - ① 对问题进行排序,右区间小的先询问 - ② 不需要进行排序,直接枚举右端点 【**推荐**】 用$HASH$表记录上一次相同数出现的地方 现在分两种情况: - 一个是,该数之前没有出现过,那就直接修改树状数组,并记录该数所在的位置 - 另一个是,该数在之前出现过了,那就先将之前的那个数去掉(数组有记录位置),然后再放入该数,再修改该数出现位置,这样就不会出现重复计算的情况了 因为询问的右边界已经确定了,所以肯定会包含当前数的。 询问的区间有可能包含两个相同的数,也有可能只包含一个,考虑如果包含两个的情况,因为我们将前面那个去掉了,所以求得的结果就不会重复加上同一个数了,如果只包含一个的情况,那么包含的数肯定是当前出现的那个。所以去掉前面的数,并不会对后面的求解造成影响 ### 三、树状数组解法 ```cpp {.line-numbers} #include #include #include #include #include #include using namespace std; const int N = 1e5 + 10; typedef long long LL; typedef pair PII; int n, m; LL a[N]; LL ans[N]; // 树状数组模板 LL c[N]; #define lowbit(x) (x & -x) void add(int x, LL d) { for (int i = x; i <= n; i += lowbit(i)) c[i] += d; } LL query(int x) { LL res = 0; for (int i = x; i; i -= lowbit(i)) res += c[i]; return res; } int main() { // 加快读入 ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0), cout.tie(0); int T; cin >> T; while (T--) { unordered_map b; vector q[N]; // 这是一个二维数组,单元格中是PII memset(ans, 0, sizeof ans); memset(c, 0, sizeof c); cin >> n; for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; cin >> m; for (int i = 1; i <= m; i++) { int l, r; cin >> l >> r; q[r].push_back({l, i}); // 以r结尾的有一个查询:{id=i,l} } for (int i = 1; i <= n; i++) { if (b.count(a[i])) add(b[a[i]], -a[i]); b[a[i]] = i; add(i, a[i]); // 枚举以i为结尾的所有查询 for (auto c : q[i]) ans[c.second] = query(i) - query(c.first - 1); } // 输出 for (int i = 1; i <= m; i++) printf("%lld\n", ans[i]); } return 0; } ``` ### 四、线段树解法 ```cpp {.line-numbers} #include #include #include #include #include #include using namespace std; typedef long long LL; const int N = 30010, M = 100010; typedef pair PII; // 线段树结构体 struct Node { int l, r; LL sum; // 区间和 } tr[N << 2]; int n, m; // n个数字的原始数列,m次询问 int a[N]; // 原始数组 LL ans[M]; // 问题答案 void pushup(int u) { tr[u].sum = tr[u << 1].sum + tr[u << 1 | 1].sum; } void build(int u, int l, int r) { tr[u] = {l, r}; int mid = (l + r) >> 1; if (l == r) return; build(u << 1, l, mid), build(u << 1 | 1, mid + 1, r); pushup(u); // 套路,其实本题不需要pushup } void modify(int u, int x, int v) { if (tr[u].l == tr[u].r) { tr[u].sum += v; return; } int mid = (tr[u].l + tr[u].r) >> 1; if (x <= mid) modify(u << 1, x, v); if (x > mid) modify(u << 1 | 1, x, v); pushup(u); } LL query(int u, int l, int r) { if (l <= tr[u].l && tr[u].r <= r) return tr[u].sum; LL ans = 0; int mid = tr[u].l + tr[u].r >> 1; if (l <= mid) ans += query(u << 1, l, r); if (r >= mid + 1) ans += query(u << 1 | 1, l, r); return ans; } int main() { // 加快读入 ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0); int T; cin >> T; while (T--) { unordered_map b; vector q[N]; // 这是一个二维数组,单元格中是PII memset(ans, 0, sizeof ans); memset(tr, 0, sizeof tr); cin >> n; // 构建线段树 build(1, 1, n); for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; cin >> m; for (int i = 1; i <= m; i++) { int l, r; cin >> l >> r; q[r].push_back({l, i}); // 以r结尾的有一个查询:{l,id=i} } // 图灵树 // ① 核心:一边构建,一边查询 // ② 理解:为配合动态构建,需要以当前的进度节点为右边界进行查询,这导致了前面以右边界为索引保存PII信息 for (int i = 1; i <= n; i++) { // 根据值,利用HASH表,找出此值原来的位置 // 如果有相同值出现,则旧位置上减去a[i],然后更新HASH,在新位置上+a[i] if (b.count(a[i])) modify(1, b[a[i]], -a[i]); b[a[i]] = i; // 值->号 modify(1, i, a[i]); // 枚举以i为右端点的查询 for (auto c : q[i]) ans[c.second] = query(1, c.first, i); } // 输出 for (int i = 1; i <= m; i++) printf("%lld\n", ans[i]); } return 0; } ``` ### 五、右端点排序思路 其实,与上面未排序的思想是一样的,人家上面的不排序,本质上还是按右端点排序的来的,因为它是从小到大枚举每个端点,发现当前枚举到的端点是某个查询的右边界时,开始查询,此时,它查询的都是合法的区间,后续的修改不会对其造成查询错误。 ```cpp {.line-numbers} #include #include #include #include #include using namespace std; typedef long long LL; const int N = 30010, M = 100010; /* 图灵树的来历原来是这个。。经典的线段树离线所有查询右端点排序的题目吧。。 所有询问右端点排序后,从小到大扫过去,线段树维护序列区间和,用一个map记录各个数最右边出现的位置, 一遇到一个数就把之前位置消除并更新当前位置,相当于把各个数尽量向右移动。。 */ struct Node { int l, r; LL sum; } tr[N << 2]; struct Question { int l, r, id; const bool operator<(const Question &t) const { return r < t.r; } } q[M]; int n, m; int a[N]; LL ans[M]; void pushup(int u) { tr[u].sum = tr[u << 1].sum + tr[u << 1 | 1].sum; } void build(int u, int l, int r) { tr[u] = {l, r}; int mid = (l + r) >> 1; if (l == r) return; build(u << 1, l, mid); build(u << 1 | 1, mid + 1, r); } void modify(int u, int x, int d) { if (tr[u].l == tr[u].r) { tr[u].sum += (LL)d; return; } int mid = (tr[u].l + tr[u].r) >> 1; if (x <= mid) modify(u << 1, x, d); if (x > mid) modify(u << 1 | 1, x, d); pushup(u); } LL query(int u, int l, int r) { if (l <= tr[u].l && tr[u].r <= r) return tr[u].sum; LL ans = 0; int mid = (tr[u].l + tr[u].r) >> 1; if (l <= mid) ans += query(u << 1, l, r); if (r >= mid + 1) ans += query(u << 1 | 1, l, r); return ans; } int main() { // 加快读入 ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0); int T; cin >> T; while (T--) { unordered_map b; memset(ans, 0, sizeof ans); cin >> n; for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; cin >> m; for (int i = 1; i <= m; i++) { cin >> q[i].l >> q[i].r; q[i].id = i; } // 按右端点排序 sort(q + 1, q + 1 + m); // 构建线段树 build(1, 1, n); for (int i = 1, j = 1; i <= m; i++) { // i枚举每个查询,j枚举的是原始数组数据 while (j <= q[i].r) { // 在空间内的逐个进入,并不断修改最后的值 if (b.count(a[j])) modify(1, b[a[j]], -a[j]); modify(1, j, a[j]); b[a[j]] = j++; } ans[q[i].id] = query(1, q[i].l, q[i].r); } for (int i = 1; i <= m; i++) printf("%lld\n", ans[i]); } return 0; } ```