前言
笛卡尔树,其实是一颗treap,每个节点拥有两个值,key值和val值。key值是这个节点本身的大小值,在一颗treap中满足二叉查找树的性质,而val值则是一个随机值,学过treap的同学都知道,这个val值是拿来使得树的层高是期望log的,val值满足堆的性质,这里以小根堆为例讲解(当然大根堆不会有任何问题)。
应用
一般笛卡尔树都被用来建一颗treap,复杂度为O(n)的,n表示插入的元素个数。
而暴力插入的话是O(n log n)的。
这里需要讲清楚的是,笛卡尔树建树,插入的元素必须保证key值递增,而val值是可以乱的,许多博客里没有讲,这里必须要强调一下。
实现
我们维护笛卡尔树的极右链,就是根,根的右儿子,根的右儿子的右儿子.......
放在一个栈里,栈底是根,这样很显然从栈顶到栈底,val值是不断变小的。
每当我们进入一个新的节点,我们从栈顶开始找,当找到第一个节点的val值比我小,那么我必须得是它的儿子,而我的key值又比他大,所以我作为它的右儿子,而原先它的右儿子key值比我小,所以作为我的左儿子,这样就维护了一个treap的性质,然后原来那些点变为了我的左儿子,所以就要从极右链中删掉,我加入到极右链中,这样每个点进栈一次,出栈一次,复杂度就是O(n)的,下面贴出具体的代码。
for (int i=1;i<=n;i++){
read(key[i]),val[i]=rand();
while (top&&val[i]<val[stack[top]]){
rson[stack[top]]=last;
last=stack[top];
lson[i]=stack[top];
top--;
}
if (top) rson[stack[top]]=i;
stack[++top]=i;
}
以上就是笛卡尔树线性建treap的全部过程,希望对大家的学习有帮助