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训练4
颜色统计

题目描述(POJ2777): 有一个长 L 厘米的电路板,可以将板均分为 L 段(1~ L ),每段长1厘米。现在给电路板上色,每段只有一种颜色。可以在电路板上执行两种操作:①C a b c ,从 a 段到 b 段涂色为 c ;②P a b ,输出 a 段和 b 段之间不同颜色的数量(包括 a b ),颜色编号为1~ T 。开始时,在电路板上涂有颜色1。

输入: 第1行包含3个整数 L (1≤ L ≤10 5 )、 T (1≤ T ≤30)和 O (1≤ O ≤10 5 ,表示操作次数)。接下来的 O 行,每行都包含C a b c 或P a b a b c 是整数, a 可以大于 b )。

输出: 按顺序单行输出操作结果。

题解: 根据输入样例,长度 L =2,颜色数 T =2,操作次数 O =4,初始时均为1号色。

(1)C 1 1 2:将1-1段涂2号色。

(2)P 1 2:统计1-2段的颜色数,输出颜色数2。

(3)C 2 2 2:将2-2段涂2号色。

(4)P 1 2:统计1-2段的颜色数,输出颜色数1。

本题包括区间修改、区间查询,可以用线段树解决。由于本题的区间查询只需统计该区间的颜色数,因此并不需要将区间内的所有颜色求和。

1. 算法设计

(1)创建线段树,树根的颜色为1(相当于懒标记),其他节点的颜色为0。

(2)查询[ l , r ]区间的颜色数。若树根rt颜色不为0,则ans[tree[rt].color]=true,返回;否则递归查询左右子树。统计所有颜色 k ,若ans[ k ]为真,则tot++,最后输出tot即可。

(3)更新[ l , r ]区间的颜色为 c 。若树根正好为该区间,则将根节点的颜色修改为 c ,tree[rt].color= c ,返回;否则树根颜色下传(左右子树等于根的颜色,将根的颜色修改为0);递归更新左右子树;返回时颜色统一(若左右子树颜色相同,则将树根的颜色也修改为该颜色)。

本题秘诀:

· 查询时,遇到第1个颜色非0节点,标记后返回,否则递归查询左右子树;

· 更新时,将区间的颜色号修改为 c ,在查找过程中颜色下传,回退时颜色统一。

2. 完美图解

(1)创建线段树,树根的颜色为1(相当于懒标记),其他节点的颜色为0。

(2)P 1 2:统计1-2段的颜色数,因为树根[1, 10]为1号色,不为0,所以令ans[1]=true,返回;统计后1-2段的颜色数为1。

(3)C 4 6 2:将4-6段涂2号色。首先搜索[4, 5]、[6, 6]区间,在搜索过程中若颜色不为0,则将其作为懒标记下传。将当前节点的懒标记下传给左右子节点,当前节点的颜色为0。

将[4, 5]、[6, 6]区间的颜色修改为2,然后返回,在返回过程中若当前节点的左右子树颜色相同,则当前节点的颜色和它们一致。

(4)P 5 8:统计5-8段的颜色数,因为树根[1, 10]的颜色为0,所以递归查询左右子树,[4, 5]的颜色为2,令ans[2]=true,返回;[6, 6]的颜色为2,令ans[2]=true,返回;[7, 7]的颜色为1,令ans[1]=true,返回;[8, 8]的颜色为1,令ans[1]=true,返回。统计后5-8段的颜色数为2。注意:查询时遇到第一个颜色不为0的节点才会返回。

(5)C 5 9 5:将5-9段涂1号色。首先搜索[5, 5]、[6, 8]、[9, 9]区间。在搜索过程中若颜色不为0,则将其作为懒标记下传。

将[5, 5]、[6, 8]、[9, 9]区间的颜色修改为1,然后返回。返回时[9, 10]、[6, 10]区间左右子树的颜色相同,颜色修改与其左右子树一致,均为1。

(6)P 6 7:统计6-7段的颜色数,因为树根[1, 10]的颜色为0,所以递归查询右子树,[6, 10]的颜色为1,令ans[1]=true,返回。统计后6-7段的颜色数为1。 bXsI33lLaIbriVVL/badPXlJR8Gjm0DL+dQvK7bNOHkh7fjLHbky6gN5gaq9MrP2

3. 算法实现
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