📅  最后修改于: 2023-12-03 15:41:17.252000             🧑  作者: Mango
在进行查询数组中给定索引范围内元素的按位OR时,可以使用线段树或者树状数组等数据结构来实现,这里我们以线段树为例。
首先定义一个结构体 Node
,用于表示线段树中的每个节点。该结构体包含三个成员变量:left
表示左节点的索引,right
表示右节点的索引,value
存储区间内的值的按位OR结果。
struct Node {
int left;
int right;
int value;
};
接下来定义线段树的构建函数 build
,该函数接收四个参数:arr
表示原始数组,tree
表示线段树,index
表示当前节点的索引,left
和 right
则为当前节点表示的区间的左右边界。
void build(int* arr, Node* tree, int index, int left, int right) {
tree[index].left = left;
tree[index].right = right;
if (left == right) {
tree[index].value = arr[left];
return;
}
int mid = left + (right - left) / 2;
build(arr, tree, index * 2, left, mid);
build(arr, tree, index * 2 + 1, mid + 1, right);
tree[index].value = tree[index * 2].value | tree[index * 2 + 1].value;
}
在构建完线段树后,可以用 query
函数来查询给定索引范围内数组元素的按位OR值。该函数接收五个参数:tree
表示线段树,index
表示当前节点的索引,left
和 right
为当前节点表示的区间的左右边界,L
和 R
则是查询的索引范围。
int query(Node* tree, int index, int left, int right, int L, int R) {
if (left >= L && right <= R) {
return tree[index].value;
}
int mid = left + (right - left) / 2;
int res = 0;
if (L <= mid) {
res |= query(tree, index * 2, left, mid, L, R);
}
if (R > mid) {
res |= query(tree, index * 2 + 1, mid + 1, right, L, R);
}
return res;
}
参考实现如下:
#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
int left;
int right;
int value;
};
void build(int* arr, Node* tree, int index, int left, int right) {
tree[index].left = left;
tree[index].right = right;
if (left == right) {
tree[index].value = arr[left];
return;
}
int mid = left + (right - left) / 2;
build(arr, tree, index * 2, left, mid);
build(arr, tree, index * 2 + 1, mid + 1, right);
tree[index].value = tree[index * 2].value | tree[index * 2 + 1].value;
}
int query(Node* tree, int index, int left, int right, int L, int R) {
if (left >= L && right <= R) {
return tree[index].value;
}
int mid = left + (right - left) / 2;
int res = 0;
if (L <= mid) {
res |= query(tree, index * 2, left, mid, L, R);
}
if (R > mid) {
res |= query(tree, index * 2 + 1, mid + 1, right, L, R);
}
return res;
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(int);
// 构建线段树
Node* tree = new Node[4 * n];
build(arr, tree, 1, 0, n - 1);
// 查询索引范围内元素的按位OR值
int L = 3, R = 7;
int res = query(tree, 1, 0, n - 1, L, R);
cout << "arr[" << L << "..." << R << "] OR: " << res << endl;
return 0;
}
输出结果:
arr[3...7] OR: 127
综上所述,通过线段树实现给定数组的索引范围[L,R]中的按位OR查询,能够有效地提高查询效率,减小时间复杂度。