P2572 [SCOI2010]序列操作

Posted 2021-01-14 tony-double-sky

对自己 & (RNG) ： 骄兵必败
(lpl)加油！

P2572 [SCOI2010]序列操作

题目描述
lxhgww最近收到了一个01序列，序列里面包含了n个数，这些数要么是0，要么是1，现在对于这个序列有五种变换操作和询问操作：

0 a b 把[a, b]区间内的所有数全变成0

1 a b 把[a, b]区间内的所有数全变成1

2 a b 把[a,b]区间内的所有数全部取反，也就是说把所有的0变成1，把所有的1变成0

3 a b 询问[a, b]区间内总共有多少个1

4 a b 询问[a, b]区间内最多有多少个连续的1

对于每一种询问操作，lxhgww都需要给出回答，聪明的程序员们，你们能帮助他吗？

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错误日志： 内容较多且重要， 将写在下方加粗

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Solution

线段树， 需要维护以下信息：

1. (sum) 区间 (1) 的个数
2. (max[0/1]) 区间内 (0/1) 最长连续子段
3. (lmax[0/1]) 包含区间左端点最长 (0/1) 子段
4. (rmax[0/1]) 包含区间右端点最长 (0/1) 子段

鉴于有区间操作， 这里还需要两个标记：

1. (lazy = {-1, 0, 1}) 为 (-1) 表示无状态， 为 (0/1) 表示区间全部赋值为 (0/1)
2. (rev = {0, 1}) 区间是否翻转

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需要维护的元素较多， 先讲 (pushup)
区间和直接相加即可
包含左端点的连续子段有两种情况：

1. 直接继承左区间的 (lmax)
2. 当左区间全满 / 全空时， 左端点可以跨越， 加上右区间的部分

右区间更新同理

对于区间最长连续子段， 有以下三种情况

1. 直接继承左区间的较大值
2. 直接继承右区间的较大值
3. 左区间的含右端点最长子段 + 右区间含左端点最长子段， 即最长部分跨越区间分割线

以上需要分 (0/1) 讨论， 程序中直接两层循环搞定

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然后到了难点 (pushdown)
我一个需要冲省队的选手竟然直到现在才注意到这点很惨啊
在线段树 (pushdown) 操作中， 我们需要明确两件事：

1. 标记的优先级
   2. 下放某一标记是否会对子节点的其他类型标记有所影响

这里重点讨论第二点（第一点区间全体赋值优先级肯定高于翻转， 所以优先拆区间赋值标记， 拆标记时需要将翻转标记清空）
在拆解一个标记时， 我们不仅需要明确将此标记下放到子节点， 同类型的标记应该如何改变， 而更应明确拆解此标记会对 不同类型的标记有何种影响
明确同类型的影响是一般不会出问题的， 如将区间加标记下放时， 子节点的区间加标记累加上这个值

以本题为例：
将区间赋值标记拆解时， 不仅需要将子区间赋值标记更新为此值， 还需要将子节点翻转标记清空（不过这个貌似影响不大， 拆赋值标记时会将翻转标记清空的）
将区间翻转标记拆解时， 需要分两种情况考虑此标记下推对子区间 赋值标记 和 翻转标记造成的影响
考虑到赋值标记的优先级大于翻转标记， 在有赋值标记的情况下， 直接翻转赋值标记
其余情况翻转标记异或等于1

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其余见代码 虽然很长但用心弄懂会对线段树有一个很深刻的理解

这样完备地考虑所有情况是一个 (OI) 选手的基本素养

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嗯就这样， (RNG) 别丧气， 你们是最棒的； (S8) ，(lpl) 加油！

Code

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<climits>
#define LL long long
#define REP(i, x, y) for(int i = (x);i <= (y);i++)
using namespace std;
int RD(){
    int out = 0,flag = 1;char c = getchar();
    while(c < '0' || c >'9'){if(c == '-')flag = -1;c = getchar();}
    while(c >= '0' && c <= '9'){out = out * 10 + c - '0';c = getchar();}
    return flag * out;
    }
const int maxn = 200019;
int num, na;
int v[maxn];
#define lid (id << 1)
#define rid (id << 1) | 1
//int max(int a, int b){return a > b ? a : b;}//听说手写快？
struct seg_tree{
    int l, r;
    int sum;
    int lazy;//-1.NULL  0.全为0  1.全为1
    int rev;
    int max[2], lmax[2], rmax[2];
    }tree[maxn << 2];
void pushup(int id){
    tree[id].sum = tree[lid].sum + tree[rid].sum;
    REP(i, 0, 1){
        tree[id].lmax[i] = tree[lid].lmax[i];
        if(i == 1 && tree[lid].sum == tree[lid].r - tree[lid].l + 1)//左区间全满
            tree[id].lmax[i] += tree[rid].lmax[i];//可以跨越
        else if(i == 0 && tree[lid].sum == 0)//左区间全空
            tree[id].lmax[i] += tree[rid].lmax[i];
        
        tree[id].rmax[i] = tree[rid].rmax[i];
        if(i == 1 && tree[rid].sum == tree[rid].r - tree[rid].l + 1)
            tree[id].rmax[i] += tree[lid].rmax[i];
        else if(i == 0 && tree[rid].sum == 0)
            tree[id].rmax[i] += tree[lid].rmax[i];
        
        tree[id].max[i] = tree[lid].rmax[i] + tree[rid].lmax[i];//中间
        tree[id].max[i] = max(tree[id].max[i], tree[lid].max[i]);//继承子区间
        tree[id].max[i] = max(tree[id].max[i], tree[rid].max[i]);
        }
    }
void build(int id, int l, int r){
    tree[id].l = l, tree[id].r = r, tree[id].lazy = -1;
    if(l == r){
        tree[id].sum = v[l];
        tree[id].max[0] = tree[id].lmax[0] = tree[id].rmax[0] = v[l] == 0;
        tree[id].max[1] = tree[id].lmax[1] = tree[id].rmax[1] = v[l] == 1;
        return ;
        }
    int mid = (l + r) >> 1;
    build(lid, l, mid), build(rid, mid + 1, r);
    pushup(id);
    }
void pushdown(int id){
    if(tree[id].lazy != -1){//优先级最高
        tree[id].rev = 0;//清空标记
        int val = tree[id].lazy;
        tree[lid].sum = (tree[lid].r - tree[lid].l + 1) * val;
        tree[rid].sum = (tree[rid].r - tree[rid].l + 1) * val;
        
        tree[lid].lazy = tree[rid].lazy = val;
        tree[lid].rev = tree[rid].rev = 0;
        
        tree[lid].max[val] 
        = tree[lid].lmax[val] 
        = tree[lid].rmax[val] 
        = tree[lid].r - tree[lid].l + 1;
        tree[lid].max[val ^ 1] 
        = tree[lid].lmax[val ^ 1] 
        = tree[lid].rmax[val ^ 1] 
        = 0;
        
        tree[rid].max[val] 
        = tree[rid].lmax[val] 
        = tree[rid].rmax[val] 
        = tree[rid].r - tree[rid].l + 1;
        tree[rid].max[val ^ 1] 
        = tree[rid].lmax[val ^ 1] 
        = tree[rid].rmax[val ^ 1] 
        = 0;
        
        tree[id].lazy = -1;
        }
    if(tree[id].rev){
        tree[lid].sum = (tree[lid].r - tree[lid].l + 1) - tree[lid].sum;
        tree[rid].sum = (tree[rid].r - tree[rid].l + 1) - tree[rid].sum;
        
        if(tree[lid].lazy != -1)tree[lid].lazy ^= 1;//综合考虑优先级， 对其他标记的影响
        else tree[lid].rev ^= 1;
        if(tree[rid].lazy != -1)tree[rid].lazy ^= 1;
        else tree[rid].rev ^= 1;
        
        swap(tree[lid].max[0], tree[lid].max[1]);
        swap(tree[lid].lmax[0], tree[lid].lmax[1]);
        swap(tree[lid].rmax[0], tree[lid].rmax[1]);
        
        swap(tree[rid].max[0], tree[rid].max[1]);
        swap(tree[rid].lmax[0], tree[rid].lmax[1]);
        swap(tree[rid].rmax[0], tree[rid].rmax[1]);
        
        tree[id].rev = 0;
        }
    }
void update(int id, int val, int l, int r){
    pushdown(id);
    if(tree[id].l == l && tree[id].r == r){
        if(val == 0 || val == 1){
            tree[id].sum = (tree[id].r - tree[id].l + 1) * val;
            tree[id].lazy = val;
            tree[id].max[val] 
            = tree[id].lmax[val] 
            = tree[id].rmax[val] 
            = tree[id].r - tree[id].l + 1;
            tree[id].max[val ^ 1] 
            = tree[id].lmax[val ^ 1] 
            = tree[id].rmax[val ^ 1] 
            = 0;
            }
        else if(val == 2){
            tree[id].sum = (tree[id].r - tree[id].l + 1) - tree[id].sum;
            tree[id].rev ^= 1;
            swap(tree[id].max[0], tree[id].max[1]);
            swap(tree[id].lmax[0], tree[id].lmax[1]);
            swap(tree[id].rmax[0], tree[id].rmax[1]);
            }
        return ;
        }
    int mid = (tree[id].l + tree[id].r) >> 1;
    if(mid < l)update(rid, val, l, r);
    else if(mid >= r)update(lid, val, l, r);
    else update(lid, val, l, mid), update(rid, val, mid + 1, r);
    pushup(id);
    }
int query(int id, int l, int r){
    pushdown(id);
    if(tree[id].l == l && tree[id].r == r)return tree[id].sum;
    int mid = (tree[id].l + tree[id].r) >> 1;
    if(mid < l)return query(rid, l, r);
    else if(mid >= r)return query(lid, l, r);
    else return query(lid, l, mid) + query(rid, mid + 1, r);
    }
seg_tree Q_max(int id, int l, int r){
    pushdown(id);
    if(tree[id].l == l && tree[id].r == r)return tree[id];
    int mid = (tree[id].l + tree[id].r) >> 1;
    if(mid < l)return Q_max(rid, l, r);
    else if(mid >= r)return Q_max(lid, l, r);
    else{
        seg_tree ret, L = Q_max(lid, l, mid), R = Q_max(rid, mid + 1, r);
        ret.sum = L.sum + R.sum;
        REP(i, 0, 1){
            ret.lmax[i] = L.lmax[i];
            if(i == 1 && L.sum == L.r - L.l + 1)//左区间全满
                ret.lmax[i] += R.lmax[i];//可以跨越
            else if(i == 0 && L.sum == 0)//左区间全空
                ret.lmax[i] += R.lmax[i];
            
            ret.rmax[i] = R.rmax[i];
            if(i == 1 && R.sum == R.r - R.l + 1)
                ret.rmax[i] += L.rmax[i];
            else if(i == 0 && R.sum == 0)
                ret.rmax[i] += L.rmax[i];
            
            ret.max[i] = L.rmax[i] + R.lmax[i];//中间
            ret.max[i] = max(ret.max[i], L.max[i]);//继承子区间
            ret.max[i] = max(ret.max[i], R.max[i]);
            }
        return ret;
        }
    }
int main(){
    num = RD(), na = RD();
    REP(i, 1, num)v[i] = RD();
    build(1, 1, num);
    while(na--){
        int cmd = RD(), l = RD(), r = RD();l++, r++;
        if(cmd == 0)update(1, 0, l, r);
        else if(cmd == 1)update(1, 1, l, r);
        else if(cmd == 2)update(1, 2, l, r);
        else if(cmd == 3)printf("%d
", query(1, l, r));
        else printf("%d
", Q_max(1, l, r).max[1]);
        }
    return 0;
    }