$\newcommand{\O}{\mathrm{O}}$ 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

Rangetree PointUpdate

コードについての説明

range tree (領域木). $1$ 次元セグ木のノードに対応する区間を再びセグ木で管理する.
$2$ 次元座標上の一点の値の更新および長方形領域のクエリに答えるデータ構造(この実装は一点更新, 長方形 $\max$)で, 範囲更新は多次元だとうまく回らないので一点更新のみ可能.
同じ座標の点は高々 1 つであることを仮定しています. 事前に座圧等をする必要はない.

時間計算量: 構築 $\O (n \log n)$, クエリ $\O( \log^2 n)$ 空間計算量: $\O (n \log n)$ (保持する点の数を $n$ とする.)

コード

#define all(v) (v).begin(),(v).end()

template<typename T> class segtree {
private:
    int n, sz;
    vector<T> node;
public:
    void init(const vector<T>& v){
        sz = (int)v.size();
        n = 1;
        while(n < sz){
            n *= 2;
        }
        node.assign(2*n, numeric_limits<T>::min());
        for(int i = 0; i < sz; i++){
            node[i+n] = v[i];
        }
        for(int i=n-1; i>=1; i--){
            node[i] = max(node[2*i], node[2*i+1]);
        }
    }
    void update(int k, const T a)
    {
    	node[k+=n] = a;
    	while(k>>=1){
    		node[k] = max(node[2*k], node[2*k+1]);
    	}
    }
    T query(int a, int b)
    {
        T res1 = numeric_limits<T>::min(), res2 = numeric_limits<T>::min();
        a += n, b += n;
        while(a != b){
            if(a % 2) res1 = max(res1, node[a++]);
            if(b % 2) res2 = max(res2, node[--b]);
            a >>= 1, b >>= 1;
        }
        return max(res1, res2);
    }
    void print(){
        for(int i = 0; i < sz; i++){
            cout << query(i, i+1) << " ";
        }
        cout << endl;
    }
};

//座標の型, 値の型
template<typename CandidateType, typename ValueType> class RangeTree
{
public:
    static_assert(std::is_integral<CandidateType>::value, "Integral required.");
private:
    using CT = CandidateType;
    using VT = ValueType;
    using pcc = pair<CT, CT>;
    using pci = pair<CT, int>;
    int n, sz;
    vector<segtree<VT> > seg;
    // y座標, x座標
    vector<vector<pcc> > yx;
    // y座標, x座標
    vector<pcc> sorted;
    void update_(int id, const CT x, const CT y, const VT val) {
        id += n-1;
        const int yid = lower_bound(all(yx[id]), pcc(y, x)) - yx[id].begin();
        seg[id].update(yid, val);
        while(id > 0){
            id = (id - 1) / 2;
            const int yid = lower_bound(all(yx[id]), pcc(y, x)) - yx[id].begin();
            seg[id].update(yid, val);
        }
    }
    VT query(const int lxid, const int rxid, const CT ly, const CT ry, const int k, const int l, const int r) {
        if(r <= lxid || rxid <= l) return numeric_limits<VT>::min();
        if(lxid <= l && r <= rxid){
            const int lyid = lower_bound(all(yx[k]), pcc(ly, numeric_limits<CT>::min())) - yx[k].begin();
            const int ryid = upper_bound(all(yx[k]), pcc(ry, numeric_limits<CT>::min())) - yx[k].begin();
            return (lyid >= ryid) ? numeric_limits<VT>::min() : seg[k].query(lyid, ryid);
        }else{
            return max(query(lxid, rxid, ly, ry, 2*k+1, l, (l+r)/2), query(lxid, rxid, ly, ry, 2*k+2, (l+r)/2, r));
        }
    }
public:
    // 座標, 点の値
    RangeTree(const vector<pcc>& cand, const vector<VT>& val) : n(1), sz((int)cand.size()), sorted(sz){
        while(n < sz) n *= 2;
        for(int i = 0; i < sz; ++i){
            sorted[i] = {cand[i].first, i};
        }
        sort(all(sorted), [&](const pcc& a, const pcc& b){
            return (a.first == b.first) ? (cand[a.second].second < cand[b.second].second) : (a.first < b.first);
        });
        yx.resize(2*n-1), seg.resize(2*n-1);
        for(int i = 0; i < sz; ++i){
            yx[i+n-1] = {{sorted[i].second, sorted[i].first}};
            vector<VT> arg = {val[sorted[i].second]};
            seg[i+n-1].init(arg);
            sorted[i].second = cand[sorted[i].second].second;
        }
        for(int i = n-2; i >= 0; --i){
            yx[i].resize((int)yx[2*i+1].size() + (int)yx[2*i+2].size());
            if(yx[i].empty()) continue;
            merge(all(yx[2*i+1]), all(yx[2*i+2]), yx[i].begin(), [&](const pcc& a, const pcc& b){
                return (cand[a.first].second == cand[b.first].second)
                        ? (a.second < b.second) : (cand[a.first].second < cand[b.first].second);
            });
            vector<VT> arg((int)yx[i].size());
            for(int j = 0; j < (int)yx[i].size(); ++j){
                arg[j] = val[yx[i][j].first];
            }
            seg[i].init(arg);
        }
        for(int i = 0; i < 2*n-1; ++i){
            for(pcc& e : yx[i]){
                e.first = cand[e.first].second;
            }
        }
    }
    // 点 (x,y) の更新を行う
    void update(const CT x, const CT y, const VT val){
        const int id = lower_bound(all(sorted), pcc(x, y)) - sorted.begin();
        return update_(id, x, y, val);
    }
    // [lx,rx) × [ly,ry) の長方形領域のクエリに答える
    VT query(const CT lx, const CT ly, const CT rx, const CT ry){
        const int lxid = lower_bound(all(sorted), pcc(lx, numeric_limits<CT>::min())) - sorted.begin();
        const int rxid = upper_bound(all(sorted), pcc(rx, numeric_limits<CT>::min())) - sorted.begin();
        return (lxid >= rxid) ? numeric_limits<VT>::min() : query(lxid, rxid, ly, ry, 0, 0, n);
    }
};

verify 用の問題

Atcoder : ターゲット 提出コード(非想定解)