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CH 4302 Interval GCD(进阶指南,线段树,树状数组)

热度:39   发布时间:2023-12-13 19:40:33.0

算法竞赛进阶指南,215页, 线段树,树状数组

本题要点:
1、最大公约数 gcd(x, y) = gcd(x, y - x), 三个数的情况:
gcd(x, y, z) = gcd(x, y - x, z - y), 联想到差分数组, 令 b[i] = a[i] - a[i - 1],
用线段树维护 数组b 的区间最大公约数,
a) 每次 询问 “Q L R” ,就是要求出 gcd(a[L], ask(1, L + 1, R))
注意, L == R 的情况,直接返回 a[L]即可(也就是gcd(a[L], 0))
b) 每次增加操作 “C L R d”, 相当于 b[L] 增加 d, b[R + 1] 减少d(需要做特判,R < n时候,才执行 b[R + 1] 减少d 的操作)
2、数组a 在区间 [L, R] 同时加上d,也就是 “区间增加” 和 "单点查询"的问题。
使用树状数组c 来维护 数组 a的差分数组,c数组起初全为0.
每次在某区间 [L, R] 增加d相当于 c[L] 加上 d, c[R + 1] 减去d,
每次查询a数组的第k的位置值 = a[k] + getSum(k) (a[k] 是数组a的原始值)
3、 注意,使用 long long;

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#define lowbit(i) ((i)&(-i)) // lowbit(x) 表示x的二进制对应的值
using namespace std;
const int MaxN = 500010;
long long a[MaxN], b[MaxN], c[MaxN];//b是数组a的差分序列, c是数组a的树状数组
int n, m;long long getSum(int x)
{
    long long sum = 0;for(int i = x; i > 0; i-= lowbit(i)){
    sum += c[i];}return sum;
}void update(int x, long long v)
{
    for(int i = x; i <= n; i += lowbit(i)){
    c[i] += v;}
}struct segTree
{
    int L, R;long long dat;	// 最大公约数
}t[MaxN * 4];long long gcd(long long a, long long b)
{
    return b ? gcd(b, a % b) : a;
}void build(int p, int L, int R)
{
    t[p].L = L, t[p].R = R;if(L == R)	//叶子节点{
    t[p].dat = b[L];return;}int mid = (L + R) / 2;build(p * 2, L, mid);	//左子节点build(p * 2 + 1, mid + 1, R);	//右子节点t[p].dat = gcd(t[2 * p].dat, t[2 * p + 1].dat);
}void change(int p, int x, long long v)
{
    if(t[p].L == t[p].R){
    t[p].dat += v;return;}int mid = (t[p].L + t[p].R) / 2;if(x <= mid){
    change(p * 2, x, v);}else{
    change(p * 2 + 1, x, v);}t[p].dat = gcd(t[2 * p].dat, t[2 * p + 1].dat);
}long long ask(int p, int L, int R)
{
    if(L <= t[p].L && R >= t[p].R){
    return abs(t[p].dat);}int mid = (t[p].L + t[p].R) / 2;long long val = 0; if(L <= mid){
    val = gcd(val, ask(p * 2, L, R));// 左孩子有重叠 }if(R > mid){
    val = gcd(val, ask(p * 2 + 1, L, R));//右孩子有重叠}return abs(val);
}int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &m);a[0] = 0;for(int i = 1; i <= n; ++i){
    scanf("%lld", &a[i]);b[i] = a[i] - a[i - 1];}build(1, 1, n);char ch[2] = {
    0};int L, R;long long d;for(int i = 0; i < m; ++i){
    scanf("%s", ch);if('C' == ch[0]){
    scanf("%d%d%lld", &L, &R, &d);change(1, L, d);	if(R < n)		//特判{
    change(1, R + 1, -d);}update(L, d);	//树状数组update(R + 1, -d);}else{
    scanf("%d%d", &L, &R);long long al = a[L] + getSum(L);long long val = L < R ? ask(1, L + 1, R) : 0;	//特判printf("%lld\n", gcd(al, val));}}return 0;
}/* 5 5 1 3 5 7 9 Q 1 5 C 1 5 1 Q 1 5 C 3 3 6 Q 2 4 *//* 1 2 4 */
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