【语法】
一、隐蔽陷阱
账目表频繁单点改值又要频繁查前 n 项合计:朴素写法改值一步、查询要扫 n 个元素,查询一多整体就慢;整段缓存重算则两头都慢——有没有两头都快的结构?
二、底层原理
树状数组按下标二进制分块存前缀和:节点 i 负责的段长是 lowbit(i)(i 的二进制最低位权值,5.1 下循环除 2 模拟)。更新时从 i 逐层加 lowbit 跳父节点,最多 log n 次;查询前缀和从 i 逐层减 lowbit 拼段。单点改与前缀查都是对数级。
三、正确代码
基础写法(结构与两个核心操作):
local tree, n = {}, 8
local function lowbit(i)
local l = 1
while i % 2 == 0 do
i = i / 2
l = l * 2
end
return l
end
local function add(i, v)
while i <= n do
tree[i] = (tree[i] or 0) + v
i = i + lowbit(i)
end
end
local function prefix(i)
local s = 0
while i > 0 do
s = s + (tree[i] or 0)
i = i - lowbit(i)
end
return s
end
进阶写法(建账、改账、对账):
for i = 1, 8 do add(i, i) end -- 初始 1..8
add(3, 5) -- 第 3 笔追加 5
local p = getplayerbyname("fenwick")
sendmsg(p, 1, "前 5 笔合计 " .. prefix(5))
-- 初始 15,改后 20
四、引擎验证
初始前 5 笔合计 15;第 3 笔追加 5 后查询得 20,更新只动 3 个节点,查询只拼 2 段。
五、FAQ
问:查任意区间呢?
答:prefix(r) 减 prefix(l-1) 即区间合计。
问:能区间改吗?
答:配合差分可做区间改单点查,结构不变。
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