PHP如何实现线段树

线段树是一种二叉搜索树，与区间树相似，它将一个区间划分成一些单元区间，每个单元区间对应线段树中的一个叶结点。下面就由小编给大家分享一下php实现线段树的方法，有需要的可以参考一下。

1. 特征

• 不一定是完全二叉树

• 一定是平和二叉树

• 叶子结点存储的是实际的值，非叶子结点存的是自定义的内容

2. 时间复杂度

3. 线段树的图解

4. 代码

<?php /**  * content: 线段树（区间树）  * create: 2020-11-12  */  namespace HeapBundle;  use ArrayBundleBaseArray;  class SegmentTreeHeap {     /**      * 传入的数组对象      * @var BaseArray       */     protected $array;      /**      * 数组      * @var array       */     protected $tree = [];      public function __construct(BaseArray $array)     {         $this->array = $array;         $this->build(0, 0, $this->array->getSize() - 1);     }      /**      * 构建线段树      * @param int $treeIndex      * @param int $min      * @param int $max      * @throws Exception      */     public function build(int $treeIndex, int $min, int $max)     {         // 如果线段区间的最小值和最小值相同，则表示为叶子结点         if ($min == $max) {             $this->tree[$treeIndex] = $this->array->get($max);             return;         }          // 四舍五入取中间值  最大值减最小值然后除以2拿到中间值，并加上最小值         $mid = floor(($max - $min) / 2) + $min;          // 获取左儿子的索引值，并递归往下构建         $leftIndex = $this->leftChildIndex($treeIndex);         $this->build($leftIndex, $min, $mid);          // 获取右儿子的索引值，并递归往下构建         $rightIndex = $this->rightChildIndex($treeIndex);         $this->build($rightIndex, $mid + 1, $max);          // 非叶子结点的值保留的是它下面所有结点的相加值, 这里可以改为它下面结点的总和值         $this->tree[$treeIndex] = $this->tree[$leftIndex] . '+' . $this->tree[$rightIndex];     }      /**      * 打印线段树      */     public function varDump()     {         ksort($this->tree);         print_r($this->tree);     }      /**      * 获取线段树的长度      * @return int      */     public function getSize(): int     {         return count($this->tree);     }      /**      * 获取左儿子索引      * @param int $parentIndex      * @return int      * @throws Exception      */     public function leftChildIndex(int $parentIndex): int     {         if ($parentIndex < 0) throw new Exception('父结点的索引不能小于0');         return $parentIndex * 2 + 1;     }      /**      * 获取右儿子索引      * @param int $parentIndex      * @return int      * @throws Exception      */     public function rightChildIndex(int $parentIndex): int     {         if ($parentIndex < 0) throw new Exception('父结点的索引不能小于0');         return $parentIndex * 2 + 2;     } }

5.示例

<?php require_once __DIR__ . '/../../vendor/autoload.php'; $array = new ArrayBundleBaseArray(); for ($i = 0; $i < 10; $i++) {  $array->addLast($i + 10); } $heap = new HeapBundleSegmentTreeHeap($array); $heap->varDump();

Array (     [0] => 10+11+12+13+14+15+16+17+18+19     [1] => 10+11+12+13+14     [2] => 15+16+17+18+19     [3] => 10+11+12     [4] => 13+14     [5] => 15+16+17     [6] => 18+19     [7] => 10+11     [8] => 12     [9] => 13     [10] => 14     [11] => 15+16     [12] => 17     [13] => 18     [14] => 19     [15] => 10     [16] => 11     [23] => 15     [24] => 16 )

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