给定一个包含 N 个元素的数组 Arr[]。目标是从查询索引中找到最小值和最大值。
根据查询,我们得到起始索引和结束索引。
In − Arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 } QStart = 1 QEnd = 4
出 -
最小值:2
最大值:5
说明 - 在上述查询中,起始索引为 1,结束索引为 4。在这两个索引之间,Arr 中的最小值为 2,最大值为 5
In − Arr[] = { 10, 12, 3, 2, 5, 18 } QStart = 2 QEnd = 5
出 -
最小值:2
最大值:18
说明 - 在上述查询中,起始索引为 2,结束索引为 5。在这两个索引之间,Arr 中的最小值为 2,最大值为 18
在这种方法中,我们将使用范围 lpos 到 rpos 的段树来查找给定查询范围内的最小值和最大值。
获取输入数组 Arr[] 并查询索引 QStart 和 QEnd。
取类型值的结果。
结构值用于存储使用给定查询在数组中找到的最小值和最大值。
结构值用于存储使用给定查询在数组中找到的最小值和最大值。
函数 minMax(struct value *root1, int num, int qStart1, int qEnd1) 获取查询索引并在索引范围 qStart1 和 qEnd1 之间的数组中找到最小值和最大值。
检查是否( qStart1 < 0 OR qEnd1 > num-1 OR qStart1 > qEnd1 )。如果为 true,则查询中的输入范围无效。
否则,调用 minmaxFind(root1, 0, num-1, qStart1, qEnd1, 0)。
函数 minmaxFind(struct value *root, int startT, int endT, int qStart, int qEnd, int pos) 是一个递归函数。它需要一个指向段树根的指针,当前值的开始和结束索引作为 startT 和 endT。
它还需要查询范围内的开始和结束索引。段树中 value 的当前索引具有索引 pos。
如果 (qStart <= startT) AND if( qEnd >= endT) 那么当前值的段是给定范围的一部分。因此,返回该值中的最小值和最大值。
如果超出范围,则使用 minVal 和 maxVal 更新当前值。
如果当前部分与给定范围重叠,则:-
取 middl = startT + ( endT - startT )/2。
取 p1 和 p2 为 2*pos+1 和 =2*pos+2。
将 lpos 更新为 lpos = minmaxFind(root, startT, middl, qStart, qEnd, p1) 并将 rpos 更新为 minmaxFind(root, middl+1, endT, qStart, qEnd, p2)。
设置temp.minVal为最小值lpos.minVal和 rpos.minVal。
设置temp.maxVal为最大值lpos.maxVal和 rpos.maxVal。
返回温度。
函数segmentTree(int arr2[], int startT2, int endT2, struct value *root2, int pos2)用于为数组arr2[]构造一个段树,索引范围为startT2和endT2,当前值位置为pos2。
函数 *createTree(int arr0[], int num0) 用于从给定的数组 arr0 构造段树。该函数为段树分配内存并调用segmentTree()内存分配。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; struct value{ int minVal; int maxVal; }; struct value minmaxFind(struct value *root, int startT, int endT, int qStart, int qEnd, int pos){ struct value temp, lpos ,rpos; if (qStart <= startT) { if( qEnd >= endT) { return root[pos]; } } if (endT < qStart || startT > qEnd) { temp.minVal= 9999; temp.maxVal= -9999; return temp; } int middl = startT + ( endT - startT )/2; int p1=2*pos+1; int p2=2*pos+2; lpos = minmaxFind(root, startT, middl, qStart, qEnd, p1); rpos = minmaxFind(root, middl+1, endT, qStart, qEnd, p2); temp.minVal = (lpos.minVal<rpos.minVal) ?lpos.minVal:rpos.minVal; temp.maxVal = (lpos.maxVal>rpos.maxVal) ?lpos.maxVal:rpos.maxVal; return temp; } struct value minMax(struct value *root1, int num, int qStart1, int qEnd1){ struct value temp1; if (qStart1 < 0 || qEnd1 > num-1 || qStart1 > qEnd1){ cout<<"请输入有效输入!!"; temp1.minVal = 9999; temp1.maxVal = -9999; return temp1; } return minmaxFind(root1, 0, num-1, qStart1, qEnd1, 0); } void segmentTree(int arr2[], int startT2, int endT2, struct value *root2, int pos2){ if (startT2 == endT2) { root2[pos2].minVal = arr2[startT2]; root2[pos2].maxVal = arr2[startT2]; return ; } int p1=pos2*2+1; int p2=pos2*2+2; int middl2 = startT2+(endT2-startT2)/2; segmentTree(arr2, startT2, middl2, root2, p1); segmentTree(arr2, middl2+1, endT2, root2, p2); root2[pos2].minVal = root2[p1].minVal<root2[p2].minVal ? root2[p1].minVal : root2[p2].minVal; root2[pos2].maxVal = root2[p1].maxVal>root2[p2].maxVal ? root2[p1].maxVal : root2[p2].maxVal; } struct value *createTree(int arr0[], int num0) { int height = (int)(ceil(log2(num0))); int maxS = 2*(int)pow(2, height) - 1; struct value *root0 = new struct value[maxS]; segmentTree(arr0, 0, num0-1, root0, 0); return root0; } int main() { int Arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int length = sizeof(Arr)/sizeof(Arr[0]); struct value *tree = createTree(Arr, length); int QStart = 1; int QEnd = 4; struct value answer=minMax(tree, length, QStart, QEnd); cout<<"最小值: "<<answer.minVal<<endl; cout<<"最大值: "<<answer.maxVal; return 0; }输出结果
如果我们运行上面的代码,它将生成以下输出
最小值: 2 最大值: 5