有没有一种数据结构,可以快速求区间内的元素总和、快速修改区间元素值、区间大小可变(头插头删尾插尾删),最好空间占用不超过4N
目前研究了下树状数组和线段树,头插头删一个元素时都需要重新建树,这样开销太大
有没有一种数据结构,可以快速求区间内的元素总和、快速修改区间元素值、区间大小可变(头插头删尾插尾删),最好空间占用不超过4N
目前研究了下树状数组和线段树,头插头删一个元素时都需要重新建树,这样开销太大
对于你的需求,可以使用“差分数组”或“差分表”这种数据结构。
差分数组是一种非常有用的数据结构,它可以在O(1)时间复杂度内完成区间求和、区间修改以及区间大小可变等操作。
具体来说,差分数组的基本思想是将原数组元素看作是数列的离散值,然后用差分数组来近似表示这个数列。差分数组与原数组有如下关系:
通过差分数组,可以很容易地实现你所需要的功能:
差分数组的空间复杂度为O(N),正好满足你的需求。
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线段树在头部插入和删除元素时,确实需要进行一定的更新操作。但不需要重新建树。
具体来说:
也就是说,线段树在插入和删除一个元素时,不需要从头重新构造整个树结构。只需进行局部的节点值更新,时间复杂度为 \(O(logN)\)。
这和平衡树相比,线段树由于固定二叉树结构,所以插入和删除的更新更易实现。
所以总体来说,线段树虽然在头部插入/删除元素也需要更新操作,但这些更新都是局部的,不会引起整棵树的重建。它仍能很好地支持动态变化的区间大小。