块状链表


./images/kuaizhuanglianbiao.png

块状链表大概就长这样……

不难发现块状链表就是一个链表,每个节点指向一个数组。 我们把原来长度为 n 的数组分为 个节点,每个节点对应的数组大小为 。 所以我们这么定义结构体,代码见下。 其中 sqn 表示 sqrt(n)pb 表示 push_back,即在这个 node 中加入一个元素。

块状链表应该至少支持:分裂、插入、查找。 什么是分裂?分裂就是分裂一个 node,变成两个小的 node,以保证每个 node 的大小都接近 (否则可能退化成普通数组)。当一个 node 的大小超过 时执行分裂操作。

分裂操作怎么做呢?先新建一个节点,再把被分裂的节点的后 个值 copy 到新节点,然后把被分裂的节点的后 个值删掉(size--),最后把新节点插入到被分裂节点的后面即可。

块状链表的所有操作的复杂度都是 的。

还有一个要说的。 随着元素的插入(或删除), 会变, 也会变。这样块的大小就会变化,我们难道还要每次维护块的大小?

其实不然,把 设置为一个定值即可。比如题目给的范围是 ,那么 就设置为大小为 的常量,不用更改它。

STL 中的 rope

导入

STL 中的 rope 也起到块状链表的作用,它采用可持久化平衡树实现,可完成随机访问和插入、删除元素的操作。

由于 rope 并不是真正的用块状链表来实现,所以它的时间复杂度并不等同于块状链表,而是相当于可持久化平衡树的复杂度(即 )。

可以使用如下方法来引入:

OI 中,关于能否使用双下划线开头的库函数曾经一直不确定,2021 年 CCF 发布的 关于 NOI 系列活动中编程语言使用限制的补充说明 中提到「允许使用以下划线开头的库函数或宏,但具有明确禁止操作的库函数和宏除外」。故 rope 目前可以在 OI 中正常使用。

基本操作

操作作用
rope <int > a初始化 rope(与 vector 等容器很相似)
a.push_back(x)a 的末尾添加元素 x
a.insert(pos, x)apos 个位置添加元素 x
a.erase(pos, x)apos 个位置删除 x 个元素
a.at(x)a[x]访问 a 的第 x 个元素
a.length()a.size()获取 a 的大小

例题

POJ2887 Big String

题解: 很简单的模板题。代码如下:

贡献者:@WenzelTian@Flex@小蛙@Ir1d@kenlig@mgt@Chro

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