$\newcommand{\O}{\mathrm{O}}$ My Algorithm : kopricky アルゴリズムライブラリ

kopricky アルゴリズムライブラリ

Dynamic Segtree

コードについての説明

値の範囲は大きい($10^9$ とか) が要素数自体は少なく($10^5$ とか) かつクエリをオンラインで処理するとき(オフラインなら座圧ができる)に用いるデータ構造が動的 segment tree です.
例えば範囲が $0 \sim 10^9$ までのセグメント木に動的にノードを追加していくのだが, 結局のところ必要な部分だけのノードを確保すれば良いので実際に確保されるノード数は $n \log 10^9$ ぐらいとなり, クエリも $\log 10^9$ ぐらいで処理することができる.
以下の実装では verify 問題に沿って区間 add と区間 sum を実装した. 寝ぼけて書いていたせいか割と実装をバグらせたので, verify してはいるが若干不安...

(関数)
insert$(a, x)$: $a$ に値 $x$ をもつ要素を追加する
range$(a, b, x)$: 区間 $[a,b)$ 内の要素に値 x を加える
query$(a, b)$: 区間 $[a,b)$ 内の要素の合計を返す
$\mathrm{POOL \_ SIZE}$ (ノードの最大数), $\mathrm{MAX \_ SIZE}$ (範囲の最大値) は問題に応じて変更する.

時間計算量: 各クエリ $\O (\log (\mathrm{MAX \_ SIZE}))$

コード

template<typename T> class dynamic_segtree{
private:
    struct node {
    	T val, lazy;
        int st_size;
    	node *par, *left, *right;
    	node() : val(id2), lazy(id1), st_size(0),
            par(nullptr), left(nullptr), right(nullptr){}
    };
    void opr1(T& arg1,T arg2){
        arg1 += arg2;
    }
    T opr2(T arg1,T arg2){
        return arg1 + arg2;
    }
    int nw_size;
    static const int POOL_SIZE = 4000000;
    static const int MAX_SIZE = 100001;
    static node *root;
    static node pool[POOL_SIZE];
    static const T id1 = (T)0;
    static const T id2 = (T)0;
    node* alloc(){
        assert(nw_size < POOL_SIZE);
        return (&pool[nw_size++]);
    }
    void eval(node* k, int l, int r){
        if(k->lazy != id1){
            opr1(k->val,k->lazy);
            if(r-l>1){
                if(k->left){
                    opr1(k->left->lazy, k->lazy / k->st_size * k->left->st_size);
                }
                if(k->right){
                    opr1(k->right->lazy, k->lazy / k->st_size * k->right->st_size);
                }
            }
            k->lazy = id1;
        }
    }
public:
    dynamic_segtree() : nw_size(0){ root = alloc(); }
    // a 番目に x を追加(すでに a 番目に値が存在すればそれに x を足す)
    void insert(int a, T x, node *k = root, int l = 0, int r = MAX_SIZE){
        eval(k, l, r);
        k->st_size++;
        k->val = opr2(k->val,x);
        if(r - l == 1){
            return;
        }
        if(a < (l + r) / 2){
            if(!(k->left)){
                k->left = alloc();
                k->left->par = k;
            }
            insert(a, x, k->left, l, (l+r)/2);
        }else{
            if(!(k->right)){
                k->right = alloc();
                k->right->par = k;
            }
            insert(a, x, k->right, (l+r)/2, r);
        }
    }
    void range(int a, int b, const T x, node *k = root, int l = 0, int r = MAX_SIZE){
        eval(k, l, r);
    	if(b <= l || r <= a) return;
    	if(a <= l && r <= b){
            opr1(k->lazy, k->st_size * x);
            eval(k, l, r);
            return;
    	}
        k->val = id2;
    	if(k->left){
            range(a, b, x, k->left, l, (l+r)/2);
            k->val = opr2(k->val,k->left->val);
    	}
        if(k->right){
            range(a, b, x, k->right, (l+r)/2, r);
            k->val = opr2(k->val,k->right->val);
        }
    }
    T query(int a, int b, node *k = root, int l=0, int r = MAX_SIZE){
        eval(k, l, r);
        if(b <= l || r <= a){
            return id2;
        }
        if(a <= l && r <= b){
            return k->val;
        }
        T vl = id2,vr = id2;
        if(k->left){
            vl = query(a, b, k->left, l, (l+r)/2);
        }
        if(k->right){
            vr = query(a, b, k->right, (l+r)/2, r);
        }
        return opr2(vl, vr);
    }
};
template<typename T> class dynamic_segtree<T>::node* dynamic_segtree<T>::root;
template<typename T> class dynamic_segtree<T>::node dynamic_segtree<T>::pool[POOL_SIZE];

verify 用の問題

JOI : リンゴの出荷 (Apples) 提出コード