1632
правки
Изменения
м
Вспомним, что <tex>h(i)</tex> возвращает количество единиц в двоичной записи числа <tex>i</tex>, а каждый столбец прямого дерево Фенвика вычисляется по формуле <tex>F(i) = \sum_{j=i-2^{h(i)}+1}^i a[j]</tex>
1) * Такое дерево позволяет вычислять изменять значение некоторой обратимой операции <tex>G</tex> на любом отрезке <tex>[L; R]</tex> любого элемента за время <tex>O(\log N)</tex>;
2) позволяет изменять значение любого элемента за * Встречное дерево Фенвика требует <tex>O(\log N)</tex>памяти, а точнее, ровно столько же, сколько и массив из <tex>2N</tex> элементов;
3) требует <tex>O (N)</tex> памяти, а точнее, ровно столько же, сколько и массив из <tex>2N</tex> элементов;* Данная структура данных легко обобщается на случай многомерных массивов.
4) легко обобщается на случай многомерных массивов* Такое дерево Фенвика позволяет представить любой отрезок <tex>[L; R]</tex> в виде дизъюнктивных объединений отрезков, взятых из прямого и встречного дерева Фенвика.
5) позволяет представить любой отрезок <tex>[L; R]</tex> в виде дизъюнктивных объединений отрезков, взятых из прямого и встречного дерева Фенвика.== Применение ==
== Ссылки == [http[Категория://e-maxx.ru/algo/fenwick_tree Дерево ФенвикаСтруктуры данных]]
rollbackEdits.php mass rollback
{{Определение
|definition=
'''Встречное дерево Фенвика''' (англ. ''counter tree Fenwick'') — [[Дерево Фенвика|дерево Фенвика]], в котором над каждым столбцом идет столбец такой же высоты, вычисляемый по формуле <tex>F'(i) = \sum_sum\limits_{j=i+1}^{i+2^{h(i)}} a[j]</tex>.
}}
[[Файл:Originalbit.png|thumb|Прямое дерево Фенвика]]
[[Файл:Vstbit.png|thumb|Встречное дерево Фенвика]]
Вспомним, что <tex>h(i)</tex> возвращает количество подряд идущих единиц в конце двоичной записи числа <tex>i</tex>, а каждый столбец прямого дерева Фенвика вычисляется по формуле <tex>F(i) = \sum\limits_{j = i - 2^{h(i)} + 1}^i a[j]</tex>.
<tex>i + 2^{h(i)}</tex> можно считать по равносильной формуле <tex> i \mid (i + 1) </tex>. Рассмотрим, что делают эти формулы с двоичной записью числа <tex>i</tex>. Формула <tex>i + 2^{h(i)}</tex> изменяет последний ноль на единицу. Аналогично работает и <tex> i \mid (i + 1) </tex>.
{| style="background-color:#CCC;margin:0.5px"
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>\ldots 011 \ldots 1</tex>
|-
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>2^{h(i)}</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 50px"| <tex> 100 \ldots 0</tex>
|-
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i + 2^{h(i)}</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>\ldots 111 \ldots 1</tex>
|}
{| style="background-color:#CCC;margin:0.5px"
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>\ldots 011 \ldots 1</tex>
|-
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i + 1</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>\ldots 100 \ldots 0</tex>
|-
|style="background-color:#EEE;padding:2px 30px"| <tex>i \mid (i + 1)</tex>
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| <tex>\ldots 111 \ldots 1</tex>
|}
== Представление отрезка ==
{{Теорема
|statement=Любой отрезок можно представить в виде дизъюнктивных объединений <tex>O(\log N)</tex> отрезков, взятых из прямого и встречного дерева Фенвика.
|proof=
Представим встречное дерево Фенвика <tex>2^n</tex> на <tex>2^n</tex> и посмотрим на него, как на дерево отрезков.
В нем существует отрезок <tex>[1..2^n]</tex>. Оставшуюся часть можно разбить на <tex>2</tex> поддерева, т.е. отрезок <tex>(1..n)</tex> разбивается на подотрезки <tex>(1..\dfrac {n}{2}), (\dfrac{n}{2} + 1..n)</tex>. В итоге получается структура обычного [[Дерево отрезков. Построение|дерева отрезков]], для которого известно указанное выше утверждение.
Стоит отметить, что поддерево для <tex>(\dfrac{n}{2} + 1..n)</tex> получается "перевернутым" из-за того, что встречное дерево, по сути, идет от <tex>n - 1</tex> до <tex>1</tex> в обратном порядке.
}}
== Свойства ==
* Встречное дерево Фенвика - это структура данных, дерево позволяет вычислять значение некоторой операции <tex>G</tex> на массиве, обладающее следующими свойствами:любом отрезке <tex>[L; R]</tex> за время <tex>O(\log N)</tex>;
Встречное дерево Фенвика применяется, когда нужно посчитать некоторую операцию на структуре без использования обратного элемента по этой операции. Например, перед нами стоит задача посчитать произведение. Используя дерева Фенвика, мы можем столкнуться с такой ситуацией: элемент <tex>a[i] =0</tex>. Тогда, считая произведение на отрезке <tex>[l, r]</tex> (где <tex>l > i</tex>) как произведение на отрезке <tex>[0, r]</tex>, делённое на произведение на отрезке <tex>[0, l - 1]</tex>, мы получим неопределённое значение <tex>\dfrac{0}{0}</tex>, поэтому нужно использовать встречное дерево Фенвика. С его помощью можно разложить запрос произведения на отрезке на <tex>O(\log N)</tex> дизъюнктных отрезков, операция для которых уже посчитана, получается почти как в дереве отрезков.= Применение =См. также==* [[Дерево Фенвика]] * [[Дерево отрезков. Построение |Дерево отрезков]] == Источники информации == * [http://en.wikipedia.org/wiki/Fenwick_tree Wikipedia — Fenwick tree]* [http://e-maxx.ru/algo/fenwick_tree Maximal:: algo:: Дерево Фенвика] [[Категория: Дискретная математика и алгоритмы]]
[[Категория: Дерево Фенвика позволяло вычислять значение операции <tex>G</tex> на отрезке <tex>[L; R]</tex> с помощью формулы включений-исключений и запросов <tex>G([0; R])</tex> и <tex>G([0; L])</tex>. Встречное дерево Фенвика позволяет нам сразу обрабатывать запрос вида <tex>G([L; R])</tex>
