C++程序中使用二叉索引树求最大和递增子序列


在这个问题中,我们给定一个包含n个整数的数组arr[]。我们的任务是创建一个C++程序来使用二叉索引树查找最大和递增子序列。

问题描述 - 我们需要使用数组的元素找到具有最大和的递增子序列。

递增子序列 - 子序列中当前元素的值大于前一个位置的元素。

二叉索引树 - 是一种树型数据结构。我们可以有效地向树中添加或删除元素。

让我们举个例子来理解这个问题:

输入

arr[] = {5, 1, 7, 3, 8, 2}

输出

20

解释

Subsequences:
{5, 7, 8} = 5 + 7 + 8 = 20
{1, 3, 8} = 1 + 3 + 8 = 12
{1, 7, 8} = 1 + 7 + 8 = 16

解决方案方法

在这个问题中,我们需要使用二叉索引树找到可能的maxSum。为此,我们将使用来自数组元素的映射创建一个二叉索引树。然后通过迭代数组元素,对于每个元素,我们需要找到BIT中所有元素的总和。然后返回所有值的和的最大值。

示例

程序说明了我们解决方案的工作原理:

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int calcMaxSum(int BITree[], int index){
   int sum = 0;
   while (index > 0) {
      sum = max(sum, BITree[index]);
      index −= index & (−index);
   }
   return sum;
}
void updateTreeVal(int BITree[], int newIndex, int index, int sumVal){
   while (index <= newIndex) {
      BITree[index] = max(sumVal, BITree[index]);
      index += index & (−index);
   }
}
int calcMaxSumBIT(int arr[], int n){
   int uniqCount = 0, maxSum;
   map<int, int> BinaryIndexTree;
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      BinaryIndexTree[arr[i]] = 0;
   }
   for (map<int, int>::iterator it = BinaryIndexTree.begin();
   it != BinaryIndexTree.end(); it++) {
      uniqCount++;
      BinaryIndexTree[it−>first] = uniqCount;
   }
   int* BITree = new int[uniqCount + 1];
   for (int i = 0; i <= uniqCount; i++) {
      BITree[i] = 0;
   }
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      maxSum = calcMaxSum(BITree, BinaryIndexTree[arr[i]] − 1);
      updateTreeVal(BITree, uniqCount, BinaryIndexTree[arr[i]],
      maxSum + arr[i]);
   }
   return calcMaxSum(BITree, uniqCount);
}
int main(){
   int arr[] = {5, 1, 7, 3, 8, 2};
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"The maximum sum increasing subsequence using binary
   indexed tree is "<<calcMaxSumBIT(arr, n);
   return 0;
}

输出

The maximum sum increasing subsequence using binary indexed tree is 20

更新于:2020年12月9日

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