SegmentTree 线段树

单点修改,区间查询

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
#include <vector>
#include <bit>

using std::vector;
using std::bit_width;

template <typename T>
class SegmentTree
{
int n;

vector<T> tree;

T merge_val(T a, T b) const
{
return a + b;
}

void maintain(int i)
{
tree[i] = merge_val(tree[i << 1], tree[(i << 1) + 1]);
}

void build(vector<T> &a, int l, int r, int i)
{
if (l == r)
{
tree[i] = a[l];
return;
}
int m = l + ((r - l) >> 1);
build(a, l, m, i << 1);
build(a, m + 1, r, (i << 1) + 1);
maintain(i);
}

T query(int l, int r, int i, int ql, int qr)
{
if (ql <= l && r <= qr)
{
return tree[i];
}
int m = l + ((r - l) >> 1);
if (ql > m)
{
return query(m + 1, r, (i << 1) + 1, ql, qr);
}
else if (qr < m + 1)
{
return query(l, m, i << 1, ql, qr);
}
T l_res = query(l, m, i << 1, ql, qr);
T r_res = query(m + 1, r, (i << 1) + 1, ql, qr);
return merge_val(l_res, r_res);
}

void update(int l, int r, int i, int index, T v)
{
if (l == r)
{
tree[i] = v;
return;
}
int m = l + ((r - l) >> 1);
if (index <= m)
{
update(l, m, i << 1, index, v);
}
else
{
update(m + 1, r, (i << 1) + 1, index, v);
}
maintain(i);
}

public:
SegmentTree(vector<T> &a) : n(a.size()), tree(2 << bit_width(a.size() - 1))
{
build(a, 0, n - 1, 1);
}

T querySum(int l, int r)
{
return query(0, n - 1, 1, l, r);
}

void update(int index, T v)
{
update(0, n - 1, 1, index, v);
}
};

区间修改+区间查询(懒修改)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
#include <vector>
#include <bit>

using std::bit_width;
using std::vector;

template <typename T, typename F>
class SegmentTreeLazy
{
int n;

const int TODO_INIT = 0;

struct Node
{
T val;
F todo;
};

vector<Node> tree;

T merge_val(T a, T b) const
{
return a + b;
}

F merge_todo(F todo_a, F todo_b) const
{
return todo_a + todo_b;
}

void maintain(int i)
{
tree[i].val = merge_val(tree[i << 1].val, tree[(i << 1) + 1].val);
}

void apply(int l, int r, int i, F todo)
{
auto &node = tree[i];
node.val += (r - l + 1) * todo;
node.todo = merge_todo(node.todo, todo);
}

void spread(int l, int r, int i)
{
auto &node = tree[i];
if (node.todo == TODO_INIT)
{
return;
}
int m = l + ((r - l) >> 1);
apply(l, m, i << 1, node.todo);
apply(m + 1, r, (i << 1) + 1, node.todo);
node.todo = TODO_INIT;
}

void build(vector<T> &a, int l, int r, int i)
{
if (l == r)
{
tree[i].val = a[l];
return;
}
int m = l + ((r - l) >> 1);
build(a, l, m, i << 1);
build(a, m + 1, r, (i << 1) + 1);
maintain(i);
}

T query(int l, int r, int i, int ql, int qr)
{
if (ql <= l && r <= qr)
{
return tree[i].val;
}
spread(l, r, i);
int m = l + ((r - l) >> 1);
if (ql > m)
{
return query(m + 1, r, (i << 1) + 1, ql, qr);
}
else if (qr < m + 1)
{
return query(l, m, i << 1, ql, qr);
}
T l_res = query(l, m, i << 1, ql, qr);
T r_res = query(m + 1, r, (i << 1) + 1, ql, qr);
return merge_val(l_res, r_res);
}

void update(int l, int r, int i, int ql, int qr, F v)
{
if (ql <= l && r <= qr)
{
apply(l, r, i, v);
return;
}
spread(l, r, i);
int m = l + ((r - l) >> 1);
if (ql <= m)
{
update(l, m, i << 1, ql, qr, v);
}
if (qr >= m + 1)
{
update(m + 1, r, (i << 1) + 1, ql, qr, v);
}
maintain(i);
}

public:
SegmentTreeLazy(vector<T> &a) : n(a.size()), tree(2 << bit_width(a.size() - 1))
{
build(a, 0, n - 1, 1);
}

T querySum(int l, int r)
{
return query(0, n - 1, 1, l, r);
}

void add(int l, int r, F v)
{
update(0, n - 1, 1, l, r, v);
}
};

[^1]:


SegmentTree 线段树
https://xifenggood.github.io/2025/06/17/note/SegmentTree/
作者
Jie Wang
发布于
2025年6月17日
许可协议