用python写一个线段树代码

时间: 2023-08-31 22:44:13 浏览: 74
### 回答1: 我可以给你一个简单的线段树的Python代码示例:# 定义线段树类 class SegmentTree: def __init__(self, data): self.data = data # 初始化线段树 self.tree = [0] * (4 * len(data)) # 构建线段树 self.build(0, 0, len(data) - 1) # 构建线段树 def build(self, treeIndex, l, r): # 如果是叶子节点 if l == r: self.tree[treeIndex] = self.data[l] return # 计算出左右子树的索引 leftTreeIndex = 2 * treeIndex + 1 rightTreeIndex = 2 * treeIndex + 2 # 计算出中间位置 mid = (l + r) // 2 # 构建左子树 self.build(leftTreeIndex, l, mid) # 构建右子树 self.build(rightTreeIndex, mid + 1, r) # 计算出当前节点的值 self.tree[treeIndex] = self.tree[leftTreeIndex] + self.tree[rightTreeIndex] # 求区间和 def query(self, treeIndex, l, r, qL, qR): # 如果查询区间完全包含了当前区间 if qL <= l and qR >= r: return self.tree[treeIndex] # 如果查询区间和当前区间没有交集 elif qL > r or qR < l: return 0 # 其它情况,把当前区间一分为二,递归查询 else: mid = (l + r) // 2 leftResult = self.query(2 * treeIndex + 1, l, mid, qL, qR) rightResult = self.query(2 * treeIndex + 2, mid + 1, r, qL, qR) return leftResult + rightResult ### 回答2: 线段树是一种常用的数据结构,用于解决区间查询问题。以下是使用Python编写的一个简单线段树代码示例: ```python class SegmentTree: def __init__(self, num_array): self.n = len(num_array) self.tree = [0] * (4 * self.n) self.build(num_array, 0, self.n - 1, 0) # 构建线段树 def build(self, num_array, start, end, tree_index): if start == end: self.tree[tree_index] = num_array[start] return mid = (start + end) // 2 left_child = 2 * tree_index + 1 right_child = 2 * tree_index + 2 self.build(num_array, start, mid, left_child) self.build(num_array, mid + 1, end, right_child) self.tree[tree_index] = self.tree[left_child] + self.tree[right_child] # 更新线段树中某个元素的值 def update(self, index, value, start, end, tree_index): if start == end: self.tree[tree_index] = value return mid = (start + end) // 2 left_child = 2 * tree_index + 1 right_child = 2 * tree_index + 2 if index <= mid: self.update(index, value, start, mid, left_child) else: self.update(index, value, mid + 1, end, right_child) self.tree[tree_index] = self.tree[left_child] + self.tree[right_child] # 查询线段树中某个区间的和 def query(self, query_start, query_end, start, end, tree_index): if query_start <= start and query_end >= end: return self.tree[tree_index] if query_end < start or query_start > end: return 0 mid = (start + end) // 2 left_child = 2 * tree_index + 1 right_child = 2 * tree_index + 2 left_sum = self.query(query_start, query_end, start, mid, left_child) right_sum = self.query(query_start, query_end, mid + 1, end, right_child) return left_sum + right_sum ``` 这段代码实现了线段树的基本功能,包括建立线段树、更新某个元素的值以及查询某个区间的和。可以根据具体的需求对其进行加工和扩展。 ### 回答3: 线段树是一种用于解决区间查询问题的数据结构,它可以高效地支持查询和更新操作。下面是一个使用Python编写的线段树代码示例: ```python class SegmentTree: def __init__(self, arr): self.size = len(arr) # 输入数组的长度 self.tree = [0] * (2 * self.size) # 初始化线段树的数组 # 建立线段树 self.build_tree(arr, 0, 0, self.size - 1) def build_tree(self, arr, tree_index, left, right): if left == right: self.tree[tree_index] = arr[left] return mid = (left + right) // 2 left_tree_index = 2 * tree_index + 1 right_tree_index = 2 * tree_index + 2 # 递归地建立左右子树 self.build_tree(arr, left_tree_index, left, mid) self.build_tree(arr, right_tree_index, mid + 1, right) # 根据左右子树的结果更新当前节点的值 self.tree[tree_index] = self.tree[left_tree_index] + self.tree[right_tree_index] def query(self, tree_index, left, right, query_left, query_right): if query_left > right or query_right < left: # 区间不相交 return 0 if query_left <= left and query_right >= right: # 查询区间完全覆盖当前节点所表示的区间 return self.tree[tree_index] mid = (left + right) // 2 left_tree_index = 2 * tree_index + 1 right_tree_index = 2 * tree_index + 2 # 查询区间和当前节点区间部分相交,递归查询左右子树 left_result = self.query(left_tree_index, left, mid, query_left, query_right) right_result = self.query(right_tree_index, mid + 1, right, query_left, query_right) return left_result + right_result def update(self, tree_index, left, right, update_index, value): if left == right == update_index: self.tree[tree_index] = value return mid = (left + right) // 2 left_tree_index = 2 * tree_index + 1 right_tree_index = 2 * tree_index + 2 if update_index <= mid: self.update(left_tree_index, left, mid, update_index, value) else: self.update(right_tree_index, mid +1, right, update_index, value) self.tree[tree_index] = self.tree[left_tree_index] + self.tree[right_tree_index] ``` 以上是一个简单的线段树代码示例,其中包含了线段树的建立、查询和更新操作。可以根据具体的需求进行调用和使用。

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