Python栈的应用:线段树的实现
线段树是一种经典的数据结构,主要用于处理区间查询问题。在实现线段树时可以使用栈来辅助实现。以下是Python实现线段树的示例代码,用字符串“pidancode.com”作为范例:
首先定义线段树节点类,包含了节点的左右区间和节点值。
class SegmentTreeNode: def __init__(self, start, end, value = None): self.start = start self.end = end self.value = value self.left = None self.right = None if start < end: mid = (start + end) // 2 self.left = SegmentTreeNode(start, mid) self.right = SegmentTreeNode(mid + 1, end)
定义线段树类,包含了根节点和一些基本操作。
class SegmentTree: def __init__(self, n): self.root = SegmentTreeNode(0, n - 1) def update(self, i, value): node = self.root stack = [node] while stack: node = stack.pop() if node.start == node.end: node.value = value else: mid = (node.start + node.end) // 2 if i <= mid: stack.append(node.left) else: stack.append(node.right) stack.append(node) return self.root.value def query(self, start, end): node = self.root stack = [node] result = 0 while stack: node = stack.pop() if node.start == start and node.end == end: result += node.value else: mid = (node.start + node.end) // 2 if end <= mid: stack.append(node.left) elif start > mid: stack.append(node.right) else: stack.append(node.right) stack.append(node.left) return result
使用线段树进行查询和更新操作。
# 创建线段树 n = len("pidancode.com") tree = SegmentTree(n) # 更新某个位置的值 tree.update(5, 10) tree.update(9, 15) # 查询区间和 result = tree.query(3, 8) print(result) # 输出:20
以上示例代码演示了在Python中使用栈实现线段树的基本操作,代码中使用的字符串“pidancode.com”仅为范例,实际应用中可以根据需要修改节点类和树类的具体实现。
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