"TopCoder教程:详解树状数组BIT算法及应用"
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更新于2024-01-16
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本文是关于树状数组的介绍和应用。树状数组是一种数据结构,用于高效地处理频率和累计频率的查询和更新操作。
树状数组的基本思想是将数组按照二进制表示的索引进行划分,并按照一定规则进行构建。树状数组由三个数组组成:f数组存储原始数组的频率,c数组存储每个位置的累计频率,tree数组存储树状数组的值。
树状数组的构建可以分为以下几个步骤:首先将f[0]、c[0]和tree[0]都设置为0;然后对于每个位置i,更新f数组和c数组的值;最后根据c数组的值更新tree数组的值。
树状数组的一种常见应用是计算给定位置的累计频率。通过将给定位置i的累计频率与i的二进制表示进行按位与运算,并通过减去1的操作获取到该位置的累计频率。
树状数组还可以用于频率的修改和更新。通过逐个对位置进行修改,并更新对应的c数组和tree数组的值,可以实现频率的增加或减少。
为了读取某个位置的实际频率,可以使用tree数组的值减去其父节点的值。同样,可以通过c数组的值减去其父节点的累计频率得到给定位置的累计频率。
树状数组也支持对整个树进行缩放。通过对tree数组的每个元素乘以一个常数因子,可以将整棵树的值进行缩放。
树状数组还可以用于查找给定累计频率的索引位置。通过将给定的累计频率转换为二进制表示,并使用二分查找的方法可以快速找到对应的索引。
树状数组也可以应用于二维情况。通过将二维数组按照行和列进行划分,可以构建二维树状数组。并通过类似的方法进行查询和更新。
树状数组的应用在许多问题中都能发挥重要作用。例如,在给定n个数和一个累计和的情况下,可以使用树状数组来快速找到累计和小于等于给定值的最大索引。
总之,树状数组是一种高效的数据结构,用于处理频率和累计频率的查询和更新操作。它的构建和应用都相对简单,并且在许多算法和问题中都能发挥重要作用。
参考文献:
- TopCoder树状数组教程
- Binary Indexed Trees By boba5551
2024-10-13 上传
2024-10-12 上传
2024-10-12 上传
林书尼
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