
【计】 partition tree
divide; plot; carve up; compartmentalize; measure off
【计】 partitioning
arbor; cultivate; establish; set up; tree
【计】 T; tree
【医】 arbor; arbores; tree
划分树(Partition Tree)是计算机科学中用于高效解决区间查询问题(如区间第K小值查询)的树形数据结构。其核心思想是通过递归划分数据集建立层次结构,结合排序与二分思想优化查询效率。以下是汉英对照的专业解析:
数据结构构建
将原始序列递归划分为左右子树,每层节点存储划分后的子序列及该子区间内元素的排序信息。左子树包含小于中位数的元素,右子树包含大于中位数的元素,中位数作为划分基准存储于当前节点。
查询机制
通过统计左右子树中落入目标区间的元素数量,结合第K小值的需求,决定向左/右子树递归查询,并动态更新区间边界与K值。
预处理复杂度 (O(n log n)),单次查询复杂度 (O(log n)),显著优于暴力扫描的 (O(n))。
数据结构 | 划分树 | 线段树 |
---|---|---|
核心操作 | 区间第K小值 | 区间求和/最值/更新 |
修改支持 | 静态(不可修改) | 支持动态更新 |
空间复杂度 | (O(n log n)) | (O(n)) |
以序列 [3, 5, 2, 8, 4]
为例:
4
,左子树 [3, 2, 4]
,右子树 [5, 8]
;3
(过程需维护元素在原序列的位置映射)。划分树是一种基于线段树的数据结构,主要用于高效查询序列区间内的第k大(或小)元素,其核心思想通过递归划分区间实现快速定位。
数据结构基础
划分树将原始序列逐层划分,每层以中值为基准将区间分为左右两部分:左子树包含较小元素,右子树包含较大元素。
核心目标
在$O(log n)$时间复杂度内解决区间第k大/小查询问题,适用于多次查询场景,且不破坏原序列顺序。
建树过程
num
数组),用于后续查询定位。查询流程
适用场景
局限性
相比主席树(函数式线段树),划分树实现更简单、常数更小,但无法处理动态数据;而二叉平衡树支持动态操作,但单次查询效率略低。
如需具体代码实现或建树示例,可参考相关算法教材或技术博客(如、6、8的原始内容)。
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