平衡树-Splay

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#define inf (int)(1e9+1000)
#define maxn (int)(1e5+1000)
using namespace std;
int fa[maxn],size[maxn],cnt[maxn],son[maxn][2],val[maxn];
int n,root,beh,fro,idx;
void maintain(int x){
size[x]=cnt[x];
if(son[x][0])size[x]+=size[son[x][0]];
if(son[x][1])size[x]+=size[son[x][1]];
return;
}
void clear(int x){
int y=fa[x];fa[x]=0;
if(!x)return;//test
if(son[y][0]==x)son[y][0]=0;
else son[y][1]=0;
return;
}
void rotate(int x){
int y=fa[x],z=fa[y],o=(son[y][1]==x); son[y][o]=son[x][o^1];
fa[son[x][o^1]]=y; son[x][o^1]=y;
fa[y]=x; son[z][son[z][1]==y]=x;
fa[x]=z; maintain(y);
maintain(x);
}
void splay(int x){
for(int y;(y=fa[x]);rotate(x)){
if(!fa[y])continue;
rotate(((son[fa[y]][0]==y)==(son[fa[x]][0]==x))?y:x);
}
root=x;
}
void insert(int x,int a){
int y=0;
while(x&&val[x]!=a){
y=x;
x=son[x][a>val[x]];
}
if(x){
size[x]++;cnt[x]++;
}
else{
x=++idx;
cnt[x]=1;
fa[x]=y;
son[y][a>val[y]]=x;
size[x]=1;
val[x]=a;
}
splay(x);
}
void del(int x){
splay(x);
if(cnt[x]>1){cnt[x]--;maintain(x);splay(x);return;}
root=son[x][1];int move=son[x][0];
clear(son[x][0]);clear(son[x][1]);
int y=0,now=root;
while(now){
y=now;size[y]+=size[move];
now=son[now][0];
}
fa[move]=y;son[y][0]=move;
splay(move);
return;
}
void pre(int x,int a){
if(!x)return;
while(x){
if(val[x]<a){
fro=x;
x=son[x][1];
}else{
x=son[x][0];
}
}
return;
}
void suc(int x,int a){
if(!x)return;
while(x){
if(val[x]>a){
beh=x;
x=son[x][0];
}
else{
x=son[x][1];
}
}
return;
}
int kth(int x,int a){
while(1){
if(a<=size[son[x][0]]){//test
x=son[x][0];
}
else{
a-=size[son[x][0]]+cnt[x];
if(a<=0)return x;
x=son[x][1];
}
}
return 0;
}
int rk(int x,int a){
int rank=0;
while(1){
if(a<val[x]){
x=son[x][0];
}
else{
rank+=size[son[x][0]];
if(a==val[x]){
splay(x);
return rank+1;
}
rank+=cnt[x];
x=son[x][1];
}
}
return rank;
}
int get(int a){
int x=root;
while(1){
if(val[x]==a)return x;
x=son[x][a>val[x]];
}
return 0;
}
int main(){
scanf("%d",&n);
insert(root,inf);insert(root,-inf);
for(int i=1;i<=n;i++){
int opt,x;scanf("%d%d",&opt,&x);
if(opt==1)insert(root,x);
else if(opt==2)del(get(x));
else if(opt==3)printf("%d\n",rk(root,x)-1);
else if(opt==4)printf("%d\n",val[kth(root,x+1)]);
else if(opt==5){pre(root,x);printf("%d\n",val[fro]);}
else if(opt==6){suc(root,x);printf("%d\n",val[beh]);}
}
}
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