树状数组是一种用于高效求解前缀和的数据结构,可以在O(log n)的时间复杂度内完成更新和求和操作。下面是利用C++实现树状数组进行高效更新的基本步骤:
- 定义树状数组:首先定义一个数组用来保存树状数组的结果,数组的大小为n+1,其中n为原始数组的大小。另外,定义一个函数用来更新树状数组的值。
const int MAXN = 100005;
int tree[MAXN];
void update(int idx, int val) {
while (idx <= n) {
tree[idx] += val;
idx += idx & -idx;
}
}
- 初始化树状数组:首先将tree数组中的所有元素初始化为0,然后按照原始数组的顺序更新树状数组的值。
int n; int arr[MAXN]; void init() { memset(tree, 0, sizeof(tree)); for (int i = 1; i <= n; i++) { update(i, arr[i]); } }
- 查询前缀和:编写一个函数用来查询树状数组的前缀和,即查询arr数组中前i个元素的和。
int query(int idx) {
int sum = 0;
while (idx > 0) {
sum += tree[idx];
idx -= idx & -idx;
}
return sum;
}
- 更新操作:调用update函数更新树状数组中的值,即在arr数组中的位置i增加val。
void update(int idx, int val) {
int delta = val - arr[idx];
arr[idx] = val;
while (idx <= n) {
tree[idx] += delta;
idx += idx & -idx;
}
}
通过以上步骤,就可以利用C++实现树状数组进行高效更新操作。在实际应用中,可以根据具体需求对树状数组进行优化和扩展。