「学习笔记」线段树标记永久化

第一次见到这个词是在 zkw 线段树的课件里见到的。

标记永久化可以避免下传懒惰标记,只需在进行询问时把标记的影响加到答案当中,从而降低程序常数。

「学习笔记」线段树标记永久化
洛谷的模板题也证明,确实是小常数。
这三次提交都是递归写法,如果搭配 zkw 线段树,应该会跑得更快。

具体操作

我们在讲懒标向下递归的过程中,如果当前区间正好等于查询区间,那就直接改懒标和数值,倘若当前区间包含查询区间但不与查询区间相等,那我们只修改值,这些操作与线段树修改操作很像。

inline void modify(int u, int l, int r, int lr, int rr, ll c) { 	t[u].val += (rr - lr + 1) * c; 	if (lr == l && r == rr) { 		t[u].laz += c; 		return ; 	} 	if (rr <= mid)	modify(ls, l, mid, lr, rr, c); 	else if (lr > mid)	modify(rs, mid + 1, r, lr, rr, c); 	else { 		modify(ls, l, mid, lr, mid, c); 		modify(rs, mid + 1, r, mid + 1, rr, c); 	} } 

需要注意的是,如果查询的区间横跨左右两个孩子区间,那我们需要将查询区间也从 mid 处分开。


设置好懒标,查询时该如何处理懒标呢?
按照一般的写法,在向下递归时,我们还要用递归把懒标也一起向下传递,而标记永久化则是舍弃了向下传递懒标这个操作,我们在查询时设置一个值,用它来记录沿路的懒标,最后一起统计即可。
为什么要记录沿路的懒标呢?
如果包含该区间的大区间被打上了懒标,则说明这一整个大区间都受到这个懒标的影响,所以把它记录下来。

inline ll query(int u, int l, int r, int lr, int rr, ll add) { 	if (lr == l && r == rr) { 		return t[u].val + add * t[u].len; 	} 	ll sum = 0; 	if (rr <= mid) { 		sum = query(ls, l, mid, lr, rr, add + t[u].laz); 	} 	else if (lr > mid) { 		sum = query(rs, mid + 1, r, lr, rr, add + t[u].laz); 	} 	else { 		sum = query(ls, l, mid, lr, mid, add + t[u].laz)  		+ query(rs, mid + 1, r, mid + 1, rr, add + t[u].laz); 	} 	return sum; } 

最后处理答案时,就是将懒标的和乘上这个区间的长度,add 记录的是懒标和,可以将这个 add 看作是对于这个区间的每个元素一共要增加的值。

总结

好处:

  1. 码量小,不用写 pushdownpushup
  2. 在可持久化线段树上应用该技巧能做到区间修改的效果。

坏处:

  1. 适用范围有限,只有当求的东西满足区间贡献独立。比如区间加法。
    区间最大值就无法标记永久化。
  2. 多标记好像也不适用。

总归来说,对于一般的线段树,递归写法就足够了,标记永久化用的较少,对于线段树套线段树这样的应该会用的比较多。

例题

【模板】线段树 1

#include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; #define ls (u << 1) #define rs (u << 1 | 1) #define mid ((l + r) >> 1)  const int N = 1e5 + 5;  int n, m;  struct seg_tree { 	int len; 	ll val, laz; } t[N << 2];  inline void build(int u, int l, int r) { 	t[u].len = r - l + 1, t[u].laz = 0; 	if (l == r) { 		cin >> t[u].val; 		return ; 	} 	build(ls, l, mid); 	build(rs, mid + 1, r); 	t[u].val = t[ls].val + t[rs].val; }  inline void modify(int u, int l, int r, int lr, int rr, ll c) { 	t[u].val += (rr - lr + 1) * c; 	if (lr == l && r == rr) { 		t[u].laz += c; 		return ; 	} 	if (rr <= mid)	modify(ls, l, mid, lr, rr, c); 	else if (lr > mid)	modify(rs, mid + 1, r, lr, rr, c); 	else { 		modify(ls, l, mid, lr, mid, c); 		modify(rs, mid + 1, r, mid + 1, rr, c); 	} }  inline ll query(int u, int l, int r, int lr, int rr, ll add) { 	if (lr == l && r == rr) { 		return t[u].val + add * t[u].len; 	} 	ll sum = 0; 	if (rr <= mid) { 		sum = query(ls, l, mid, lr, rr, add + t[u].laz); 	} 	else if (lr > mid) { 		sum = query(rs, mid + 1, r, lr, rr, add + t[u].laz); 	} 	else { 		sum = query(ls, l, mid, lr, mid, add + t[u].laz)  		+ query(rs, mid + 1, r, mid + 1, rr, add + t[u].laz); 	} 	return sum; }  int main() { 	ios::sync_with_stdio(false); 	cin.tie(0), cout.tie(0); 	cin >> n >> m; 	build(1, 1, n); 	for (int i = 1, op, x, y; i <= m; ++ i) { 		cin >> op >> x >> y; 		if (op == 1) { 			ll k; 			cin >> k; 			modify(1, 1, n, x, y, k); 		} 		else { 			cout << query(1, 1, n, x, y, 0) << 'n'; 		} 	} 	return 0; } 

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