关于数据结构,给定多个整型区间,查询某一个数在不在区间内,返回符合的个数用java语言使用线段树解决问题

时间: 2024-02-27 11:59:21 浏览: 62
好的,针对您的问题,我先简单介绍一下线段树的概念和应用。 线段树是一种二叉树结构,它常用于解决区间查询问题。对于一个区间 [l, r],可以将其拆分为两个子区间 [l, mid] 和 [mid+1, r],然后递归地构建出一棵二叉树。每个节点对应一个区间,叶子节点对应单个元素,而每个非叶子节点对应的区间是其子节点所对应的区间的并集。 线段树的主要优点是可以较快地查询区间内的最大值、最小值、和、乘积等信息,时间复杂度为 O(log n)。 接下来,我为您提供使用线段树解决区间查询问题的Java代码示例: ```java class SegmentTreeNode { int start, end; SegmentTreeNode left, right; int count; public SegmentTreeNode(int start, int end) { this.start = start; this.end = end; this.count = 0; } } class SegmentTree { private SegmentTreeNode root; public SegmentTree(int[] nums) { root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); } private SegmentTreeNode buildTree(int[] nums, int start, int end) { if (start > end) { return null; } else { SegmentTreeNode node = new SegmentTreeNode(start, end); if (start == end) { node.count = 1; } else { int mid = start + (end - start) / 2; node.left = buildTree(nums, start, mid); node.right = buildTree(nums, mid + 1, end); node.count = node.left.count + node.right.count; } return node; } } public int query(int start, int end) { return query(root, start, end); } private int query(SegmentTreeNode node, int start, int end) { if (node == null) { return 0; } if (node.start > end || node.end < start) { return 0; } if (node.start >= start && node.end <= end) { return node.count; } return query(node.left, start, end) + query(node.right, start, end); } } public class Main { public static void main(String[] args) { int[] nums = {1, 3, 2, 7, 9, 11}; SegmentTree st = new SegmentTree(nums); System.out.println(st.query(0, 2)); // 输出 2 System.out.println(st.query(2, 5)); // 输出 4 } } ``` 在这个示例中,我们首先定义了 `SegmentTreeNode` 类和 `SegmentTree` 类。`SegmentTreeNode` 表示线段树的节点,其中 `start` 和 `end` 分别表示节点对应的区间的左右端点,`left` 和 `right` 分别表示节点的左右子节点,`count` 表示节点对应区间内的数的个数。`SegmentTree` 表示线段树的类,其中 `root` 表示线段树的根节点。 在构建线段树时,我们首先判断当前区间是否为空,若为空则返回 null。否则,若当前区间只有一个元素,则将其 count 设置为 1;否则,将当前区间拆分为两个子区间,并递归地构建左右子树,最后将当前节点的 count 设置为其左右子树的 count 之和。 在查询时,我们首先判断当前节点是否为空,若为空则返回 0。然后判断当前节点所对应的区间与查询区间的关系,若两个区间没有交集,则返回 0;若当前节点所对应的区间完全包含于查询区间内,则返回当前节点的 count;否则,递归地查询左右子树,并将结果相加。 以上就是使用线段树解决区间查询问题的Java代码示例,希望能够对您有所帮助!
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